Kaastööde esitamiseks ja vabaks juurdepääsuks külastage

AgraarteadusJ. Agric. Sci.

Vol. 29 No. 1Estonian Academic Agricultural Society

Tartu, EstoniaJune 2018

AGRAARTEADUS

JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE

??????????????

??????????????

Akadeemilise Põllumajanduse Seltsi väljaanneTartu 2018

2018 XXIX 1, p-ISSN 1024-0845, e-ISSN 2228-4893

Kaastööde esitamiseks ja vabaks juurdepääsuks külastage: For online submission and open access visit: http://agrt.emu.ee/en

http://agrt.emu.ee

Toimetuskolleegium / Editorial Board

Peatoimetaja / Editor-in-chief

Alo Tänavots Estonian University of Life Sciences

Toimetajad / Editors

Maarika Alaru Estonian University of Life Sciences

David Arney Estonian University of Life Sciences

Tanel Kaart Estonian University of Life Sciences

Marko Kass Estonian University of Life Sciences

Evelin Loit Estonian University of Life Sciences

Toomas Orro Estonian University of Life Sciences

Oliver Sada Estonian University of Life Sciences

Ants-Hannes Viira Estonian University of Life Sciences

Rahvusvaheline toimetuskolleegium / International Editorial Board

Berit Bangoura University of Wyoming, USA

Ants Bender Estonian Crop Research Institute, Estonia

Edward Hernando Cabezas-Garcia Agri-Food and Biosciences Institute, UK

Gunita Deksne Institute of Food Safety, Animal Health and Environment - "BIOR", Latvia

Edenio Detmann Federal University of Vi?osa, Brasil

Margareta Emanuelson Swedish University of Agricultural Sciences

Martti Esala Natural Resource Institute Finland, Luke

Marek Gaworski Warsaw University of Life Sciences, Poland

Csaba Jansik Natural Resource Institute Finland, Luke

Aleksandrs Jemeljanovs Latvia University of Life Sciences and Technologies

Olav Kärt Estonian University of Life Sciences

Hussain Omed Bangor University, UK

Sven Peets Harper Adams University, UK

Jan Philipsson Swedish University of Life Sciences

Vidmantas Pileckas Lithuanian University of Health Sciences

Jaan Praks Estonian University of Life Sciences

Baiba Rivza Latvia University of Life Sciences and Technologies

Mart Sõrg Tartu University, Estonia

Merko Vaga Swedish University of Agricultural Sciences

Rein Viiralt Estonian University of Life Sciences

Abstracted / indexed: AGRICOLA, AGRIS, CABI, CABI Full Text, DOAJ, EBSCO

p-ISSN: 1024-0845 e-ISSN: 2228-4893

Väljaandmist toetab Eesti Maaülikool / Supported by Estonian University of Life Sciences

Trükk / Print: Eesti Ülikoolide Kirjastus OÜ; Kaanepilt / Cover image by freepik.com

SISUKORD / CONTENTS A1

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science 1 XXIX 2018 A1–A3

AGRAARTEADUS JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE

2018 XXIX 1

Väljaandja: Akadeemiline Põllumajanduse Selts

Peatoimetaja: Alo Tänavots

Tehniline toimetaja: Irje Nutt

Aadress: Kreutzwaldi 1, 51014 Tartu

e-post: [email protected]

www: http://aps.emu.ee, http://agrt.emu.ee

Agraarteaduses avaldatud teaduspublikatsioonid on retsenseeritud

S I S U K O R D

TEADUSARTIKLID

M. Järvan

Sõnniku mõjust maheviljeluslikult majandatavas külvikorras ....................................................... 1

R. Kõlli, T. Tõnutare, L. Eiber

Ülevaade: Eesti mullastiku seisundi uurimused, mullaseire suunad ja võimalused seire

tõhustamiseks ......................................................................................................... 12

M. Olle

The effect of vermicompost on the growth and quality of cress (Lepidium sativum) .................... 25

A.O. Olofinko, H.A. Adewole, V.F. Olaleye

Comparative assessment of selected heavy metal load in three tilapiine species inhabiting Osinmo

reservoir, Southwestern Nigeria .................................................................................. 29

E. Rexhepi1, H. Paçe, H. Vrapi, A. Hasani, E. Kokthi

Scab infection management on apple leaves in Western Balkans .......................................... 41

E. Sild, S. Värv, H. Viinalass

Päriliku skreipiresistentsuse dünaamika Eesti lambatõugudel ....................................................... 50

P. Sooväli, T. Kangor, M. Koppel

Biostimulaatori ja fungitsiidiga puhtimise mõju suvinisu arengule ja saagivõimele ...................... 57

L. Tartlan, E. Nugis

Soil bulk density and phytosanitary conditions at potato field ...................................................... 63

KROONIKA

M. Kass, H. Kiiman

Akadeemilise Põllumajanduse Seltsi 2017. aasta tegevusaruanne ............................... 69

M. Kass

Juubelid ja juubeliootus ........................................................................................... 71

R. Viiralt

Ants Bender valiti APSi auliikmeks .......................................................................... 72

JUUBELID

T. Järveots

Nikolai Koslov – 90 ................................................................................................. 73

J. Kuht

Edvin Nugis – 80 ...................................................................................................... 74

A2 SISUKORD / CONTENTS


K. Kotkas

Viive Rosenberg – 75 ............................................................................................... 76

M. Ots

Olav Kärt – 70 .......................................................................................................... 77

O. Saveli

Anne Lüpsik – 70 ..................................................................................................... 79

M. Kass

Peep Piirsalu – 60 ..................................................................................................... 81

IN MEMORIAM

E. Vesik

Endel Kaarep – in memoriam .................................................................................... 82

A. Bender

Heino Lõiveke – in memoriam .................................................................................. 83

S. Tölp

Viivi Sikk – in memoriam ......................................................................................... 84

MÄLESTUSPÄEVAD

A. Lüpsik

Professor Leida Lepajõe – 90 ................................................................................... 85

A. Põldvere, K. Eilart

Leo Nigul – 90 ........................................................................................................ 87

J. Kuht

Aimur Joandi – 70 .................................................................................................... 88

SISUKORD / CONTENTS A3


AGRAARTEADUS JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE

2018 XXIX 1

Published by: Academic Agricultural Society

Editor in Chief: Alo Tänavots

Technical Editor: Irje Nutt

Address: Kreutzwaldi 1, 51014 Tartu,

e-mail: [email protected]

www: http://aps.emu.ee, http://agrt.emu.ee

Scientific publications published in Agraarteadus are peer-reviewed

C O N T E N T S

RESEARCH ARTICLES

M. Järvan

The impact of manure application in the organically managed crop rotation ................................ 1

R. Kõlli, T. Tõnutare, L. Eiber

Review: Researches on the status of Estonian soils, directions of soil monitoring and the

possibilities for intensification of monitoring ........................................................... 12

M. Olle

The effect of vermicompost on the growth and quality of cress (Lepidium sativum) .................... 25

A.O. Olofinko, H.A. Adewole, V.F. Olaleye

Comparative assessment of selected heavy metal load in three tilapiine species inhabiting Osinmo

reservoir, Southwestern, Nigeria .................................................................................. 29

E. Rexhepi1, H. Paçe, H. Vrapi, A. Hasani, E. Kokthi

Scab infection management on apple leaves in Western Balkans .......................................... 41

E. Sild, S. Värv, H. Viinalass

The dynamics of hereditary scrapie resistance in Estonian sheep breeds ....................................... 50

P. Sooväli, T. Kangor, M. Koppel

Effect of seed treatment with biostimulants and fungicide on development and yield potential of

spring wheat ..................................................................................................................................... 57

L. Tartlan, E. Nugis

Soil bulk density and phytosanitary conditions at potato field ........................................... 63

A4

Teadusartiklid / Research articles 1

Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 1–11

Journal of Agricultural Science

1 * XXIX * 2018 1–11

SÕNNIKU MÕJUST MAHEVILJELUSLIKULT MAJANDATAVAS

KÜLVIKORRAS

THE IMPACT OF MANURE APPLICATION IN THE ORGANICALLY MANAGED

CROP ROTATION

Malle Järvan

Eesti Taimekasvatuse Instituut, agrotehnoloogia osakond

Teaduse 4/6, 75501 Saku, Harjumaa

Saabunud: 27.03.2018

Received:

Aktsepteeritud: 23.04.2018

Accepted:

Avaldatud veebis: 24.04.2018

Published online:

Vastutav autor: Malle Järvan

Corresponding author:

E-mail: [email protected]

Keywords: cattle farmyard manure,

crop yields, organic carbon, plant

nutrients, soil bacteria.

doi: 10.15159/jas.18.1

ABSTRACT. Organic agriculture is a production system which relies on

ecological processes. In the organic farming systems, it is important to

improve soil fertility and to protect soil physical condition for its healthy

functioning. The benefit from organically cultivated crops is strongly

related to the maintenance of soil fertility based to a great extent on the

soil organic matter content. Farmyard manure is one of the more valuable

organic fertilizers maintaining soil fertility in the systems of alternative

agriculture. To investigate the influence of manure from several aspects, a

field experiment was carried out on a sandy loam Luvisol. A five-year crop

rotation (potato (Solanum tuberosum L.) → oat (Avena sativa L.) → spring

barley (Hordeum vulgare L.) → red clover (Trifolium pretense L.) →

winter rye (Secale cereale L.) was organically managed without manure

(Org I) and with manure (Org II) treatments. 8.3 t ha-1 of organic dry

matter as straw-based cattle farmyard manure was ploughed into the soil

for potato grown the next year. During a seven-year experimental period,

no significant (p > 0.05) changes were found in the soil organic carbon

content. For the Org I treatment, a significant decrease in potassium,

copper and boron contents in the soil occurred. The application of manure

counterbalanced the need for potassium, and significantly increased the

contents of phosphorus and magnesium in the soil. Manure stimulated

microbial life in the soil: the communities of cellulose-decomposing

bacteria, nitrifying bacteria and total bacteria increased significantly.

Under the influence of manure, the yields of potato, oat and barley

increased by 52, 23 and 10%, respectively; this allowed us to gain an extra

30 GJ metabolizable energy during the crop rotation. In organic farming

systems, the regular application of solid farmyard manure is recommend-

able for the maintaining and improving the status of available nutrients

and microbial activities in the soil, and for the economic profitability.

© 2018 Akadeemiline Põllumajanduse Selts. Kõik õigused kaitstud. 2018 Estonian Academic Agricultural Society. All rights reserved.

Sissejuhatus

Maheviljelus kui tootmissüsteem rajaneb pigem öko-

süsteemi juhtimisel, st ökoloogiliste protsesside ära-

kasutamisel ja suunamisel, niivõrd mitte väljapoolt

süsteemi põllumajanduslike sisendite juurde toomisel

(Foissy jt, 2013). Maheviljelussüsteemide edukaks

funktsioneerimiseks on eelkõige vaja, et säiliks ja para-

neks mulla viljakus ning ei toimuks mulla toitaine-

varude väljakurnamist. Samal ajal peab olema tagatud

ka mulla füüsikaliste omaduste ja tervisliku seisundi

säilimine (Bakšiené jt, 2014).

Põllumajanduslike ökosüsteemide pikaajalise kestlik-

kuse tagamiseks on ülioluline, et säiliksid mulla orgaa-

nilise aine varud. Mulla potentsiaalse viljakuse säilita-

mine ja parandamine on tihedalt seotud mulla orgaani-

lise aine ja orgaanilise süsiniku bilansiga (Bakšiené jt,

2014). Orgaaniline aine mängib väga tähtsat rolli mulla

füüsikaliste (lõimis, struktuur, lasuvustihedus, veehoid-

misvõime), keemiliste (toitained ja nende kättesaada-

vus jm) ja bioloogiliste (mikroorganismide tegevus,

https://doi.org/10.15159/jas.18.1

2 Malle Järvan

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science 1 XXIX 2018 1–11

mineraliseerumisprotsessid jm) omaduste säilimisel ja

paranemisel (Fageria, 2012).

Mulla orgaanilise aine varude täiendamise headeks

vahenditeks on haljasväetised, sõnnik jm orgaanilised

materjalid (Bakšiené jt, 2014). Regulaarselt mulda

viidav orgaaniline materjal, eriti kui see on kompos-

teeritud, suurendab toiteelementide varude täiendamise

kõrval ka nn füüsikalist viljakust, sest väheneb mulla

lasuvustihedus, suureneb veemahutavus ja paraneb

mullaagregaatide stabiilsus (Diacono, Montemurro,

2010; Blanco-Canqui jt, 2015). Orgaaniliste materjali-

de mõju mulla füüsikalistele omadustele oleneb lõimi-

sest. Nii näiteks savimullal veisesõnnik, juba alates

kogusest 5 t ha-1 aasta kohta, suurendas usutavalt

(p < 0,05) nii orgaanilise süsiniku sisaldust kui ka

makroagregaatide stabiilsust, aga liivmullal ei mõjuta-

nud sõnnik mullaagregaatide stabiilsust ja mulla lasu-

vustihedust (Dunjana jt, 2012).

Orgaaniliste väetistega antavad ja mullavarudes

sisalduvad raskesti lahustuvad toiteelemendid muutu-

vad taimedele kättesaadavaks paljude mikroobigruppi-

de kaasabil, kes osalevad mitmesugustes tegevustes ja

protsessides – taimejäätmete lagundamine ja minerali-

seerimine, taimetoitainete immobiliseerimine (st liiku-

matuks muutmine, sidudes neid ajutiselt mikroobide

kehades), ümbertöötlemine ja vabastamine vastavalt

taimede vajadustele jm (Bünemann jt, 2006). Mitme-

suguste orgaaniliste materjalide, sealhulgas sõnniku,

mulda viimine tagab otseselt mullaorganismide tege-

vuseks vajaliku süsiniku (Bünemann jt, 2006). Põhiline

mõjur, mis juhib ja reguleerib mikroobse biomassi taset

mullas, ongi mulla orgaaniline aine, tähtsuselt järgmine

tegur mikroobide aktiivsuse mõjutajana on mulla pH

(Wardle, 1992; Bünemann jt, 2006). Uuringud on

näidanud, et maheviljelus, eriti kui sellega kaasneb

orgaaniliste väetiste kasutamine, soodustab mullaorga-

nismide mitmekesisust, arvukust ja bioloogilist aktiiv-

sust (Stockdale, Watson, 2009; Watts jt, 2010; Edesi jt,

2012; Järvan jt, 2014). Maheviljeluse printsiipide järgi

majandatavatel põldudel mõjutab sõnniku andmine

positiivselt mulla mikroobset biomassi, potentsiaalset

nitrifikatsiooni ja lämmastiku mineraliseerumist (Truu

jt, 2008).

Käesoleva töö eesmärk oli selgitada sõnniku kasuta-

mise kompleksset toimet maheviljeluse printsiipide

kohaselt majandatavas viieväljalises külvikorras.

Hüpoteesid olid järgmised: regulaarne tahesõnnikuga

väetamine hoiab ära mulla orgaanilise süsiniku ja

omastatavate taimetoitainete sisalduse languse;

soodustab mikrobioloogilist tegevust mullas ning

suurendab põllukultuuride saagikust.

Materjal ja metoodika

Põldkatsed viidi läbi aastail 2008–2014 Olustveres

kahkjal ehk näivleetunud mullal. Muld oli kerge

liivsavi lõimisega (liiv 61,6%, ibe 30,4%, savi 8,0%) ja

hea viljakusega – mullaproovide keskmine katse raja-

mise eel (mai 2007): PMe3 213 ja KMe3 139 mg kg-1,

pHKCl 6,0 ja orgaanilise aine sisaldus 2,78%. Sellel alal

oli Olustvere Teenindus- ja Maamajanduskooli õppe-

talu 2002. aastast alates rakendanud viieväljalist külvi-

korda maheviljeluslike printsiipide alusel, st pestitsiide

ja väetusaineid ei kasutatud. Eesti Maaviljeluse

Instituudi teadlastega koostöös pandi 2007. a kevadel

paika stabiilse järjestusega külvikord. Pikad, 1,2

hektari suurused külvikorraväljad jagati erinevate

viljelusviiside võrdlemiseks kolme võrdsesse ossa

(á 0,4 ha). Võrreldi kaht maheviljeluse külvikorda –

ühes (Org I) ei kasutatud sõnnikut, teises (Org II) anti

kartulile sügiskünni alla tahedat veisesõnnikut. Väljade

kolmandal osal rakendati tavaviljelust, st kasutati

mõõdukas koguses mineraalväetisi ja pestitsiide; seda

viljelusviisi käesolevas artiklis ei käsitleta.

Kultuuride järjestus variantidel oli ühesugune: ristik,

talirukis, kartul, kaer, oder ristiku allakülviga. Külvi-

korras haljasväetisena kasvatati punast ristikut (sordid

'Start' või 'Jõgeva 433', olenevalt aastast), mis külvati

odra väljale allakülvina normiga 8 kg ha-1 ja järgmisel

suvel künti kogu taimemass mulda. Kuna selle projekti

üheks eesmärgiks oli selgitada ka külvitiheduse mõju

põllu umbrohtumusele, siis kõikide teraviljade puhul

külvati pool välja laiusest ühe ja teine pool teise

külvisenormiga. Rakendati järgmisi külvisenorme:

talirukis 'Elvi' 450 ja 550, kaer 'Jaak' 400 ja 600, oder

'Anni' 300 ja 400 idanevat seemet m2 kohta. Kartuli

väljal kasvatati kõrvuti vööndites kaht erineva kasvu-

ajaga sorti – keskvalmiv sort 'Laura' ja varajane sort

'Angela'. Käesolevas töös esitatakse saagiandmed

'Laura' kohta.

Kevadine mullaharimine algas libistamise ja kulti-

veerimisega. Kaer ja oder külvati, olenevalt ilmaolu-

dest, aastati mõnevõrra erinevatel aegadel, vahemikus

19. aprill (2014) kuni 13. mai (2012). Umbes kuu aega

pärast külvi äestati oraseid ökoäkkega, vahetult enne

seda tehti odrapõllul ristiku allakülv. Saagiarvestused

tehti viljavihkude baasil, mis võeti terade täisküpsuse

faasis 0,5 × 0,5 m pinnalt neljas korduses (kaks kordust

kummaltki külvitiheduselt). Suviteraviljad koristati

kombainiga John Deere ajavahemikus 04. august

(2010) kuni 18. september (2008). Teraviljapõhk jäeti

purustatult põllule. Kaera koristamise järel tehti kõrre-

koorimine (~17 cm) tüükultivaatoriga Kultus. Sügis-

künd (~22 cm) tehti oktoobrikuus.

Rukis külvati valdavalt septembri esimesel kümme-

päevakul. Sellel põlluosal oli juuni algul õitsemiseelses

faasis olev ristiku mass purustatud, seejärel kamar tüü-

kultivaatoriga töödeldud ning umbes augusti keskpaiku

Kvernelandi pöördadraga ~22 cm sügavusele mulda

küntud. Kevadel pärast mulla tahenemist äestati rukki-

oras ökoäkkega. Rukis koristati kombainiga tavaliselt

augusti esimesel kümmepäevakul, saagiarvestused

tehti eelnevalt võetud viljavihkude baasil. Pärast koris-

tamist kooriti rukkipõld ühel või kahel korral tüükulti-

vaatoriga ~17 cm sügavuselt. Kuna külvikorras järgnes

rukkile kartul, siis tavaliselt oktoobri algul veeti ja

laotati ühele maheviljeluse (Org II) variandile tahedat

veisesõnnikut normiga 60 t ha-1. Sõnnik künti mulda

kohe järgmisel päeval. Põhu allapanuga veisesõnnik

pärines maheviljeluslikult tootvast talust. Sõnniku

Sõnniku mõjust maheviljeluslikult majandatavas külvikorras 3

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science XXIX 2018 1–11

toitainete sisaldus määrati igal aastal Põllumajandus-

uuringute Keskuses, kasutades vastavat analüüsimetoo-

dikat (Recommend Methods of Manure Analysis,

A3769. Wisconsin, 2003).

Kartuliseeme eelidandati enne mahapanekut. Kartuli-

põllu kevadine mullaharimine algas kultiveerimisega,

millele järgnes sügavkobestamine 25 cm sügavuselt. 1–

2 päeva enne kartuli mahapanekut aeti vaod sisse.

Mugulad tihedusega umbes 50 000 tk ha-1 pandi maha

kaherealise masinaga, mugulate vahe reas ~25 cm.

Kartulipaneku aeg olenes ilmastikutingimustest, see

toimus ajavahemikus 23. aprill (2008) kuni 15. mai

(2013). Kartulivagusid äestati kahel korral ning vahelt-

hariti paarinädalase intervalliga kolmel või neljal

korral. Maheviljeluse variantidel osutus mõnikord vaja-

likuks suuremate umbrohtude (põhiliselt põldpiim-

ohaka ja põldohaka) kõplamisega hävitamine. Augusti

viimasel kümmepäevakul võeti viljelusviiside varianti-

delt käsitsi üles kümne järjestikuse pesa mugulad

kolmes korduses ning määrati kaubanduslike mugulate

(> 35 mm) saak (t ha-1). Septembris koristati põld kar-

tulikombainiga.

Selleks, et võrrelda viieaastase külvikorra jooksul

saadud kogusaake Org I ja Org II viljelusviiside puhul,

arvutati kartuli, kaera, odra ja rukki keskmine (2008–

2014) saagikus (t ha-1) ümber metaboliseeruva energia

(ME) ühikuteks (GJ ha-1) (Oll, Tölp, 1997). Ristikut

arvesse ei võetud, sest seda ei viidud põllult ära.

Teraviljade ja kartuli saakidest võeti keskmised proo-

vid, millest Eesti Maaülikooli Taimebiokeemia labora-

tooriumis määrati P, K, Ca ja Mg sisaldused. Analüüsi-

tulemuste ja saagiandmete alusel arvutati põllult äravii-

dud elementide kogused. Igal aastal septembrikuus

võeti kõigil külvikorraväljadel viljelusviiside varianti-

delt 0–20 cm mullakihist keskmised proovid, mis veel

samal aastal analüüsiti Põllumajandusuuringute Kesku-

ses (PMK) Mehlich 3 meetodil (Mehlich, 1984). Arhi-

veeritud mullaproovidest määrati hiljem Eesti Maa-

ülikooli Taimebiokeemia laboris alternatiivsete meeto-

ditega fosfori, kaaliumi, kaltsiumi ja magneesiumi

sisaldused. Omastatav fosfor (PAL) ja kaalium (KAL)

ekstraheeriti ammooniumlaktaadi lahuses pH 3,75

juures (Egner jt, 1960). PAL määramiseks kasutati

Tecator ASTN 9/84 (FiaStar5000). KAL määrati samast

lahusest, kasutades leekfotomeetrit. Liikuv magnee-

sium ja kaltsium mullas ekstraheeriti 1 M ammoonium-

atsetaadi lahuses (pH 7,0) muld/lahuse vahekorras

1:10. Mulla magneesiumisisalduse (MgNH4OAc) määra-

miseks kasutati Tecator ASTN90/92 (Methods of soil

analysis, 1982). CaNH4OAc määrati samast lahusest leek-

fotomeetriliselt. Mulla pH määrati PMK-s 1 M KCl

suspensioonist, mulla ja lahuse vahekord oli 10 g :

25 ml. Mulla orgaanilise süsiniku sisaldus määrati

PMK-s pärast kuivtuhastamist element-analüsaatoril

(ISO 10694:1995).

Sõnniku mõju uurimiseks mulla mikrobioloogilistele

protsessidele kartuli põllul (sõnniku otsemõju) ning

kaera ja odra põldudel (1. ja 2. aasta järelmõju) võeti

mullaproove septembris 2007–2010 ja 2013 ning april-

lis 2009–2011. Mullaproovid võeti randomiseeritult 0–

20 cm kihist 1 cm läbimõõduga mullapuuriga kolmes

korduses (2007 ja 2008 aastal ühes korduses). Analüü-

side tegemiseni hoiti proovid külmkapis 4 ºC tempera-

tuuril. Mikroobide määramised tehti PMK Taimetervi-

se ja mikrobioloogia laboratooriumis vastavatel sööt-

metel. Käesolevas artiklis leiavad käsitlemist järgmised

mikroobirühmad: bakterite üldarv Standard plate count

agaril, denitrifitseerijad bakterid Hiltay söötmel, nitri-

fitseerijad bakterid Vinogratski söötmel, aeroobsed

tselluloosilagundajad bakterid Hutchinsoni söötmel.

Mikroobide arvukus on esitatud ühikuna CFU (colony-

forming units – kolooniaid moodustav ühik) g-1 kuivas

mullas.

Katseperioodi ilmastiku iseloomustamiseks kasutati

Viljandi Meteoroloogiajaama andmeid (tabel 1). Kuna

sõnniku mineraliseerumine, taimetoitainete dünaamika

ja mikrobioloogilised protsessid mullas on nii vegetat-

siooniperioodi kui ka sügis-talvise perioodi ilmastikust

mõjutatavad, siis esitatakse andmed katseaastate kõiki-

de kuude kohta. Aasta sademete koguhulga poolest

vaeseim oli 2013. aasta (578 mm), kõige sademerohke-

mad aga 2008. ja 2012. aasta (~915 mm). Vegetat-

siooniperioodi (aprill–september) sademehulga poolest

olid 2011. aasta (233 mm) ja 2013. aasta (283 mm) olu-

liselt vaesemad kui ülejäänud katseaastad (sademeid

422–484 mm) ja paljuaastane keskmine (412 mm).

Erakordselt rohkelt tuli sademeid 2008., 2010. ja 2014.

aasta augustis. Vegetatsiooniperioodi keskmine õhu-

temperatuur oli madalaim (12,5 ºC) 2008. aastal ning

kõrgeim (14,2 ºC) 2010. ja 2011. aastal, mil juuli tem-

peratuur ületas paljuaastast keskmist lausa 3–5 ºC

võrra.

Katseandmed töödeldi statistiliselt dispersioonana-

lüüsi meetodil 95% usalduspiiri juures, kasutades and-

metöötlusprogrammi Statistica 12 (Anova, Fisher LSD

test, Statsoft, 2005).

Tulemused ja arutelu

Taimetoitainete sisaldus sõnnikus

Katseaastate keskmisena sai Org II variandi külvi-

kord sõnnikunormiga 60 t ha-1 taimetoitaineid järgmi-

ses koguses: N 286, P 61, K 164, Ca 130 ja Mg

56 kg ha-1 ning mikroelementidest Cu 286, Mn 1224 ja

B 201 g ha-1 (tabel 2).

Sõnniku mõju mulla agrokeemilistele omadustele Orgaaniline süsinik. Orgaanilise süsiniku (Corg)

sisaldus on tähtis mulla viljakuse ja kvaliteedi näitaja.

Selle muutused mullas toimuvad üldiselt aeglaselt. Nii

näiteks Körschens jt (1998) andmeil isegi väga

ekstreemse väetamise korral muutus Corg sisaldus vaid

napilt 0,01% võrra aastas. Ka Eesti põllumuldade

seirest järeldus, et viimase 30 aasta jooksul oli muldade

Corg sisaldus väga vähe muutunud (Tammik jt, 2018).

Alternatiivsetes taimekasvatuse süsteemides on

mullaviljakuse tagamisel tahesõnnik üks väärtusliku-

maid orgaanilisi väetisi, mis sisaldab rohkesti taime-

dele vajalikke toitaineid ning milles oluline osa orgaa-

nilisest materjalist on juba humifitseerunud. Lisaks

makro- ja mikroelementidele satub sõnnikuga mulda ka

4 Malle Järvan


mitmesuguseid füsioloogiliselt aktiivseid aineid ja

mikroorganisme (Masilionyté, Maikšténiené, 2016).

Meie katses anti igal viiendal aastal veisesõnnikut

60 t ha-1 (kuivainena keskmiselt 8,3 t ha-1). Kuna vaat-

lusperioodi pikkus oli vaid seitse aastat, siis selle aja

jooksul ei ilmnenud statistiliselt usutavaid (p > 0,05)

muutusi mulla Corg sisalduses. Siiski võis täheldada

teatud tendentse: Org I variandi puhul Corg sisalduse (%

mulla kuivaine kohta) vähenemise suunas (1,56 →

1,48) ning Org II puhul suurenemise (1,56 → 1,66)

suunas. Seega võib üsna suure tõenäosusega oletada, et

sõnniku jätkuv regulaarne kasutamine Olustvere

mahekülvikorras suudab edaspidi tagada mulla Corg

varude usutava suurenemise. Paljude teadlaste andmeil

on sõnniku pikaajaline kasutamine üldreeglina suuren-

danud Corg sisaldust mullas (Dunjana jt, 2012; Fageria

2012; Šimon, Czako, 2014; Blanchet jt, 2016). Samas

leidub ka teistsuguseid tulemusi: Saksamaal näivleetu-

nud (Luvisol) mullal 45 aastat kestnud katses selgus, et

külvikorras regulaarne sõnniku andmine (kuivainena

4,5 ja 9 t ha-1 igal kolmandal aastal) ei suurendanud

usutavalt (p > 0,05) mulla Corg sisaldust, küll aga suure-

nes oluliselt mikroobse biomassi süsinik (+86%), mulla

hingamine ja ensüümide aktiivsus (Scherer jt, 2011).

Mulla pH. Eesti tingimustes, kus sademete hulk ületab

aurumise, muutuvad mullad aja jooksul happelisemaks.

Mullareaktsiooni (pH) languse tendentsi võis täheldada

ka meie katse puhul. Seitsme aasta jooksul oli viie külvi-

korravälja keskmine pH vähenenud Org I variandi

mullas 0,18 ühiku võrra (5,92 → 5,74) ja Org II variandi

mullas 0,14 ühiku võrra (6,12→5,98). Nende tulemuste

alusel ei ole siiski võimalik teha lõplikke järeldusi

sõnniku mõjust mullareaktsioonile. Kirjanduses leidub

selle kohta erinevaid seisukohti. Nii näiteks on tahe-

sõnniku kasutamine teatud määral suurendanud mulla

pH-d (Whalen jt, 2000; Ondrašek, Čunderlik, 2008;

Vašak jt, 2015), vedelsõnnik ja linnusõnnik aga muutnud

seda happelisemaks (Effects of manure..., 2013). Üldiselt

aga toimib sõnniku orgaaniline aine mullas pH-puhvrina

(Effects of manure ..., 2013).

Tabel 1. Sademete hulk ja keskmine õhutemperatuur kuude lõikes aastail 2008–2014 Table 1. Monthly total precipitation and average air temperatures during 2008–2014

Kuu / Month Aasta / Year Paljuaastane keskmine

Multiannual average

1981–2010 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Sademed / Precipitation, mm

Jaanuar / January 65 42 22 75 88 41 42 62

Veebruar / February 82 23 49 30 49 37 28 43

Märts / March 69 43 47 25 55 22 35 42

Aprill / April 52 17 35 11 53 44 15 36

Mai / May 22 17 53 58 62 75 88 48

Juuni / June 119 91 77 22 81 21 108 87 Juuli / July 48 136 43 66 92 51 72 83

August / August 177 95 143 84 107 78 155 91

September / September 66 66 108 68 79 14 30 67 Oktoober / October 91 128 49 54 91 51 56 81

November / November 76 77 101 42 94 83 23 64

Detsember / December 49 99 111 126 62 61 92 60 Kokku / Total 917 833 839 661 915 578 744 764

Temperatuur / Temperature ºC

Jaanuar / January –1,0 –2,8 –13,3 –4,2 –5,1 –6,6 –7,9 –4,4

Veebruar / February 0,8 –5,0 –7,9 –10,7 –10,3 –3,0 –0,4 –5,1 Märts / March 0,4 –1,2 –1,6 –1,5 0 –6,8 2,4 –1,0

Aprill / April 7,2 6,4 6,0 6,7 4,9 3,6 6,7 5,3 Mai / May 10,8 11,6 12,3 11,3 11,8 14,5 11,8 11,3

Juuni / June 14,6 13,9 14,7 17,8 13,7 18,0 13,7 14,9

Juuli / July 16,5 17,2 22,4 20,4 18,2 17,8 19,7 17,5

August / August 15,8 15,7 18,5 16,4 15,2 17,2 17,0 16,1

September / September 10,0 13,0 11,2 12,8 12,3 11,4 12,1 11,0

Oktoober / October 8,4 4,1 4,1 7,4 5,9 7,1 5,7 6,0 November / November 2,5 2,4 0,3 4,0 2,7 4,1 1,4 0,6

Detsember / December –0,7 –4,7 –7,9 1,6 –6,7 1,8 –1,2 –3,1

Keskmine / Average 7,1 5,9 4,9 6,8 5,2 6,6 6,8 5,8

Tabel 2. Makro- ja mikroelementide ning kuivaine sisaldus veisesõnnikus aastail 2008–2012 Table 2. The content of macro- and microelements in cattle manure applied in 2008–2012

Aasta / Year Kuivaine

Dry matter %

Sisaldus sõnnikus / Content in manure

kg t-1 g t-1

N P K Ca Mg Cu Mn B

2008 16,6 4,72 0,75 2,92 2,17 0,74 3,40 16,8 3,09

2009 17,6 5,30 1,20 2,70 1,50 0,71 0,85 16,9 1,60

2010 15,1 6,30 1,20 2,80 2,00 1,30 5,00 20,6 4,50 2011 17,6 3,45 0,80 3,20 2,53 0,94 9,81 20,0 2,57

2012 16,3 4,05 1,15 2,35 2,66 1,02 4,81 27,6 4,99

2008–2012 16,6 4,76 1,02 2,77 2,17 0,94 4,77 20,4 3,35



Toiteelementide sisaldus. Mulla toiteelementide

sisalduse trende jälgiti aastail 2008–2014 külvikorra

viie välja keskmiste analüüsitulemuste alusel. Tabelis 3

on esitatud elementide sisaldused (± standardhälve)

katseperioodi algul (2008) ja lõpul (2014), määratuna

Mehlich 3 meetodil ja alternatiivsetel meetoditel.

Mehlich 3 lahusega ekstraheerimisel olid fosfori, kalt-

siumi ja magneesiumi sisalduste näitajad umbes kaks

korda kõrgemad kui vastavalt ammooniumlaktaadi ja

ammooniumatsetaadi väljatõmmetest.

Toitainetarbe gradatsiooni järgi oli mulla looduslik

varustatus fosforiga juba katse algul kõrge ning see tase

oli säilinud väetamata variandis Org I ka pärast seitsme

aasta pikkust kultuuride kasvatamist. Kui külvikorras

kasutati sõnnikut, siis oli mulla fosforisisaldus vaatlus-

perioodi lõpuks usutavalt (p < 0,05) suurenenud. Org II

variandi puhul oli fosforibilanss positiivne, sest külvi-

korra jooksul anti sõnnikuga P 61 kg ha-1, kuid saaki-

dega eemaldati P 43 kg ha-1 (Järvan jt, 2017).

Kaaliumi osas toimus Org I variandis mulla väljakur-

namine, sest vaatlusperioodi jooksul vähenes KMe3

sisaldus usutavalt. Bakšiené jt (2014) on samuti leid-

nud, et ekstensiivse viljelussüsteemi puhul, kus min-

geid väetusaineid ei kasutata, väheneb liikuva kaaliumi

sisaldus mullas. Kaaliumi bilanss Org I külvikorras oli

tugevalt negatiivne (–105 kg ha1), seejuures põhiline

osa sellest kogusest (K 81 kg ha-1) eemaldati kartuli

saagiga (Järvan jt, 2017). Eremeev jt (2017) andmeil

kartuli kasvatamine mahepõllul vähendas mulla kaaliu-

mi sisaldust 15% võrra. Org II variandi puhul anti

külvikorra jooksul sõnnikuga mulda K 166 kg ha-1,

mistõttu täheldati nii KMe3 kui ka KAL sisalduse suure-

nemise tendentsi. Org II variandi mullas oli katsepe-

rioodi lõpuks usutavalt (p < 0,05) suurenenud ka

magneesiumi sisaldus. Seega suutis sõnnik korvata

saakidega äraviidud (külvikorra jooksul K 149 kg ha-1

ja Mg 16 kg ha-1) kaaliumi ja magneesiumi kogused

(Järvan jt, 2017).

Mulla mikroelementide sisaldus katseperioodi algul

oli väetistarbe gradatsiooni alusel järgmine: vask (Cu)

ja mangaan (Mn) – vajadus keskmine; boor (B) –

vajadus väga suur. Seitsmeaastase katseperioodi jook-

sul vähenes Cu sisaldus usutavalt (p < 0,05) nii Org I

kui ka Org II mullas. Samuti täheldati boorisisalduse

vähenemist mõlema katsevariandi muldades.

Tabel 3. Mulla toiteelementide sisaldus (mg kg-1) katse algul (2008) ja lõpul (2014), määratuna erinevatel meetoditel Table 3. The content of nutrient elements in the soil (mg kg-1)at the beginning (2008) and at the end (2014) of the experiment

Element / Element Variant

Treatment

Mehlich 3 meetod / Mehlich 3 method Alternatiivne1) meetod / Alternative method

2008 2014 Muutus / Change 2008 2014 Muutus / Change

Fosfor (P) /Phosphorus Org I 209 ± 9 211 ± 12 +2 72 ± 11 85 ± 12 +13

Org II 195 ± 11 210 ± 14 +15* 68 ± 12 82 ± 10 +14*

Kaalium (K) /Potassium Org I 133 ± 23 103 ± 15 –30* 104 ± 20 87 ± 21 –17

Org II 140 ± 24 152 ± 33 +12 114 ± 23 133 ± 28 +19

Magneesium (Mg) /Magnesium Org I 64 ± 14 75 ± 20 +11 33 ± 7 34 ± 8 +1

Org II 64 ± 7 99 ± 21 +35* 35 ± 3 49 ± 9 +14*

Kaltsium (Ca) /Calcium Org I 1148 ± 157 1168 ± 205 +20 632 ± 56 670 ± 67 +38

Org II 1224 ± 120 1222 ± 131 –2 656 ± 51 716 ± 74 +59

Vask (Cu) / Copper Org I 1,98 ± 0,17 1,78 ± 0,19 –0,20*

Org II 1,70 ± 0,10 1,52 ± 0,12 –0,18*

Mangaan (Mn) /Manganese Org I 118 ± 6 120 ± 8 +2

Org II 117 ± 10 116 ± 7 –1

Boor (B) /Boron Org I 0,44 ± 0,07 0,33 ± 0,05 –0,11*

Org II 0,45 ± 0,06 0,38 ± 0,07 –0,07

Märkused / Notes: Org I – külvikord ilma sõnnikuta / crop rotation without manure application; Org II – külvikorras anti veisesõnnikut / in the

crop rotation farmyard cattle manure was applied. 1) P ja K määramine ammooniumlaktaadi lahusest / ammonium lactate extractable P and K (Egner jt 1960); Mg ja Ca määramine ammooniumatsetaad lahusest / ammonium acetate extractable Mg and Ca (Methods of soil analysis, 1982).

* Statistiliselt usaldusväärne erinevus / statistically significant difference (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test)

Sõnniku mõju mulla mikroobikooslusele Taimede toitumise seisukohalt on väga olulised riso-

sfääris tegutsevad mikroorganismid. Nad lagundavad

mullas olevat orgaanilist materjali, varustavad taimi

omastatavate toiteelementide ja mitmesuguste füsio-

loogiliselt aktiivsete, taimekasvu stimuleerivate aine-

tega (Bakšiené jt, 2014). Mikroobide arvukus ja aktiiv-

sus sõltuvad keskkonnatingimustest, eelkõige mulla

niiskusest ja temperatuurist (Lipson, 2007; Szukics jt,

2010; Lauber jt, 2013). On leitud, et isegi väga lühiaja-

line sademete ja temperatuurirežiimi muutumine kut-

sub esile kiireid ja suuri muutusi nii nitrifitseerijate kui

ka denitrifitseerijate bakterite arvukuses (Avrahami jt,

2003; Szukics jt, 2010).

Mikroobide ruumiline levimus mullas on ebaühtlane,

selle põhjuseks võivad olla mullaviljakuse erinevused

(Franklin, Mills, 2009; Koorem jt, 2014). Koorem jt

(2014), uurides mikroobirühmade ja taimetoitainete

dünaamikat looduslikes metsamuldades, leidsid, et

vegetatsiooniperioodi alguses (maikuus) oli mikroobi-

de arvukus ja omastatavate taimetoitainete sisaldus

suur, kuid taimekasvuperioodi jätkudes (juulis) ilmuta-

sid mõlemad näitajad languse tendentsi. Mikroobide

arvukus sõltub mulla orgaanilise süsiniku sisaldusest

ning orgaaniliste väetiste kasutamisest (Scherer jt,

2011; Miller jt, 2012). Eriti soovitavaks peetakse

komposteeritud sõnniku kasutamist, mis suurendab

mullas bioloogilist mitmekesisust, kutsudes esile posi-

tiivseid muutusi mikroobide koosluses, arvukuses ja

aktiivsuses (Watts jt, 2010).

Käesolevas töös vaadeldi kuidas mõjutas laagerdu-

nud veisesõnniku sügiskünni alla andmine teatud

6 Malle Järvan


mikroobigruppide (bakterite üldarv, denitrifitseerijad,

nitrifitseerijad ja tselluloosilagundajad bakterid)

arvukust mullas järgmisel aastal kartuli väljal (sõnniku

otsemõju) ning ülejärgmistel aastatel kaera ja odra

väljadel (sõnniku järelmõju).

Bakterid moodustavad valdava osa mulla mikroorga-

nismidest, nad täidavad olulist ökoloogilist rolli kõiki-

des mullas toimuvates protsessides, sealhulgas toitaine-

te ringluses (Nannipieri jt, 2003). Meie katse puhul võis

täheldada, et aprillikuus – vahetult enne mullaharimise

alustamist – kartuli väljalt võetud mullaproovides oli

bakterite üldarv oluliselt väiksem kui sama aasta sügi-

sel võetud mullaproovides (tabel 4). See oligi üldiselt

ootuspärane, sest jahe muld ei soodusta mikrobioloogi-

liste protsesside käivitumist. Eelmisel sügisel sisse

küntud sõnniku mõjul (Org II variant) oli bakterite

üldarv mullas 2009. ja 2011. aasta kevadel oluliselt

suurem kui kontrollvariandis (Org I), 2010. aasta puhul

aga sõnnikul selline toime puudus. Kui võrrelda

sõnniku toime erinevusi 2009. ja 2010. a kevadel, siis

võib arvata, et põhjus peitub ilmastikus, eelkõige

temperatuuritingimustes, mis teatavasti oluliselt mõju-

tavad mikroobide tegevust. 2009. aasta kevadele eelne-

nud talv ja hilissügis (2008) olid märksa soojemad kui

2010. a kevadele eelnenud perioodid (tabel 1). Erakord-

selt soe oli 2009. a aprillikuu teine pool (> +10 ºC),

seetõttu võiski sõnnikuga väetatud soojas mullas

toimuda väga kiire bakterite paljunemine, millele viitab

ka nii denitrifitseerijate, nitrifitseerijate kui ka tsellu-

loosilagundajate bakterite arvukuse järsk tõus. Katse-

aastate jooksul võetud mikroobiproovide keskmisena

selgus, et sõnniku otsemõjul esines mullas tendents

bakterite üldarvu suurenemisele, kuid see ei olnud 95%

tõenäosuse juures statistiliselt usutav.

Denitrifitseerijate bakterite tegevusel on negatiivne

mõju keskkonnale, sest nitraatide taandamise tulemuse-

na tekib oluline lämmastiku kadu, samal ajal aga suu-

reneb keskkonnareostus lenduvate kasvuhoonegaaside

(N2, N2O) näol (Cheneby jt, 2009; Szukics jt, 2010;

Clark jt, 2012). Orgaaniliste ja mineraalväetiste kasuta-

mine mõjub stimuleerivalt denitrifitseerijate bakterite

aktiivsusele (Enwall jt, 2005; Cheneby jt, 2009). Miller

jt (2012) on leidnud, et süsinikurikaste orgaaniliste

materjalide muldaviimisel võib denitrifitseerijate bak-

terite arvukus oluliselt suureneda – seda eriti siis, kui

mullas valitseb hapnikuvaegus (näiteks liigsete sade-

mete või üleujutuse korral). Meie vaatlusperioodi jook-

sul võis mullaproovide kogumise eelset ajutist liigniis-

kust täheldada vaid paaril juhul (2008. ja 2010. a

septembris), aga sellest ei selgunud statistiliselt usu-

tavat (p > 0,05) erinevust denitrifitseerijate arvukuses

Org I ja Org II variantide muldades. Kuigi aastate

kokkuvõtte tulemused näitasid, et denitrifitseerijate

bakterite arvukus mullas on sõnniku otsemõjul (kartuli

põllul – tabel 4) ja esimese aasta järelmõjul (kaera

põllul – tabel 5) mõnevõrra suurem kui ilma sõnnikuta,

ei ole need erinevused statistiliselt (p > 0,05) usutavad.

Seejuures tasub märkida, et denitrifitseerijate määra-

misel olid kolme kordusproovi vahelised erinevused

märksa suuremad kui teiste bakterirühmade puhul,

sellest siis ka suhteliselt suured aritmeetiliste keskmiste

standardhälbed.

Nitrifitseerijate bakterite tegevuse tulemusena oksü-

deeritakse mulla ja sõnniku orgaanilise aine lagunemi-

sel tekkiv ammoniaak nitraatideks. Need bakterid on

aeroobsed organismid, põhiline osa neist paikneb mulla

ülemistes kihtides. Nitrifitseerijate arvukus oleneb mul-

la viljakusest, eelkõige orgaanilise aine sisaldusest ja

orgaaniliste väetiste kasutamisest (Avrahami jt, 2003;

Watts jt, 2010). Ka meie katse tulemused näitasid, et

sõnnikuga väetamine suurendas nitrifitseerijate arvu-

kust mullas praktiliselt igal aastal, seda nii otse- kui

järelmõjuna. Katseaastate keskmisena oli Org II va-

riandi puhul mullas nitrifitseerijate bakterite arvukus

usutavalt (p < 0,05) suurem kui Org I variandi mullas

järgmiselt: kartuli väljal (tabel 4) – 158%, kaera väljal

(tabel 5) – 74% ning odra väljal (tabel 6) – 57%. Sõn-

niku ja komposti järelmõju on avaldunud ka veel nel-

jandal aastal pärast nende muldaviimist, sest mikroobse

biomassi süsinikku oli siis mullas 20–40% rohkem kui

kontrollvariandi puhul (Ginting jt, 2003; Shibabaw,

Alemeyehu, 2015).

Aeroobsed tselluloosilagundajad bakterid on seente

kõrval teine tähtsaim mikroorganismide grupp, mis

lagundab mullas orgaanilist ainet. Selle mikroobigrupi

tüvede mitmekesisus, arvukus ja aktiivsus olenes mulla

omadustest, sh lõimisest ja orgaanilise aine sisaldusest

(Ulrich jt, 2008). Kuldkepp ja Murdam (1992) on

leidnud, et tselluloosi lagundavate bakterite arvukus

hakkas kiiresti suurenema juba üsna varsti pärast mit-

mesuguste orgaaniliste väetiste muldaviimist, kuid

veisesõnniku variantides jätkus nende paljunemine

pikema aja vältel. Meie katse puhul, kus Org II varian-

dis anti sügiskünni alla põhu allapanuga veisesõnnikut

(kuivainena 8,3 t ha-1), oli tselluloosilagundajate bakte-

rite arvukus järgmise aasta kevadel võetud mulla-

proovides kuni 70% võrra suurem kui sõnnikuta Org I

variandi puhul. Aastate jooksul tehtud mikroobianalüü-

side keskmisena oli tselluloosilagundajate arvukus

kartulivälja mullas suurenenud (p < 0,05) 48,6%. Sõn-

niku positiivse järelmõju tendentsi jätkumist selle

mikroobirühma arvukusele täheldati ka kaera ja odra

väljadelt võetud mullaproovide puhul.

Bakterite aktiivse tegevuse tulemusena teatavasti

vabanevad mullas sisalduvad ning orgaaniliste materja-

lidega mulda viidud toiteelemendid taimedele

omastatavasse vormi. Seega taimede toitumistingimu-

sed paranevad ning saagikus suureneb.



Tabel 4. Sõnnikuga väetamise otsemõju mullamikroobide arvukusele kartuli väljal aastail 2007–2014 Table 4. The direct effect of manure application on the microbial communities in the soil of the potato field in 2007–2014

Bakterite rühmad

Bacterial communities

Variant

Treatment

Bakterite arvukus kolooniaid moodustavate ühikutena 1 g kuiva mulla kohta (keskmine ±

standarthälve) / Colony forming units (CFU) per 1 g of dry soil (average ± standard error)

2007

IX

2008

IX

2009

IV

2009

IX

2010

IV

2010

IX

2011

IV

2013

IX

Keskmine

Average

Bakterite üldarv

Total bacteria× 106

Org I 5,97 8,53 3,70 ± 0,78 6,85 ± 0,29 3,56 ± 1,12 7,67 ± 1,04 3,67 ± 0,73 7,07 ± 0,53 5,87 A

Org II 9,24 10,80 6,14 ± 0,89 6,92 ± 0,79 3,57 ± 0,62 8,36 ± 0,81 4,96 ± 0,40 8,95 ± 1,72 7,37 A

Denitrifitseerijad Denitrifiers× 105

Org I 1,64 1,63 0,98 ± 0,61 8,97 ± 2,73 3,49 ± 2,43 0,20 ± 0,09 – 2,26 ± 0,85 2,74 A

Org II 4,95 2,35 2,91 ± 1,80 6,99 ± 2,64 3,71 ± 1,13 0,31 ± 0,15 – 4,49 ± 1,84 3,67 A

Nitrifitseerijad

Nitrifiers× 104

Org I 1,66 1,07 1,37 ± 0,14 3,39 ± 0,33 2,76 ± 0,24 2,04 ± 0,26 1,12 ± 0,13 1,05 ± 0,08 1,81 B

Org II 1,91 6,70 7,12 ± 1,28 2,92 ± 1,04 7,20 ± 1,30 2,63 ± 0,43 6,34 ± 4,33 2,53 ± 1,25 4,67 A

Tselluloosilagundajad

Cellulose decomposers× 103

Org I 1,59 1,64 2,35 ± 0,06 3,60 ± 0,08 2,28 ± 0,82 2,15 ± 0,54 2,03 ± 0,41 1,76 ± 0,23 2,18 B

Org II 2,64 3,85 3,99 ± 0,37 4,00 ± 0,62 2,93 ± 1,71 2,60 ± 0,69 2,33 ± 0,50 3,54 ± 1,03 3,24 A

Märkused / Notes: Org I – külvikord ilma sõnnikuta / crop rotation without manure; Org II – külvikorras anti kartuli alla veisesõnnikut / in the crop rotation farmyard cattle manure was applied for potato

IX – September / September; IV – Aprill / April

Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test) bakterirühmades variantide vahel on märgitud erinevate tähtedega (A, B) / Statistically significant differences (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test)in the bacterial communities between the treatments are marked

with different letters (A, B)

Tabel 5. Sõnnikuga väetamise järelmõju mullamikroobide arvukusele kaera väljal aastail 2008–2013 Table 5. The aftereffect of manure application on the microbial communities in the soil of the oat field in 2008–2013

Bakterite rühmad


Variant

Treatment

Bakterite arvukus kolooniaid moodustavate ühikutena 1 g kuiva mulla kohta (keskmine ±

standarthälve) / Colony forming units (CFU) per 1 g of dry soil (average ± standard error)

2008

IX

2009

IV

2009

IX

2010

IV

2010

IX

2011

IV

2013

IX

Keskmine

Average

Bakterite üldarv Total bacteria × 106

Org I 7,96 5,00 ± 0,17 6,07 ± 0,94 10,93 ± 0,69 9,19 ± 2,27 2,92 ± 0,45 8,67 ± 0,61 7,25 A Org II 10,90 7,27 ± 2,84 7,93 ± 0,26 17,57 ± 4,77 10,82 ± 1,00 3,91 ± 0,22 9,46 ± 2,62 9,69 A

Denitrifitseerijad

Denitrifiers ×105

Org I 2,88 2,12 ± 0,56 1,43 ± 0,24 7,52 ± 5,90 3,53 ± 1,28 – 2,77 ± 0,45 3,38 A

Org II 5,23 2,14 ± 1,11 2,41 ± 0,78 14,53 ± 9,06 2,19 ± 0,66 – 3,03 ± 1,34 4,92 A

Nitrifitseerijad

Nitrifiers ×104

Org I 1,05 1,85 ± 0,17 2,58 ± 0,26 2,14 ± 0,25 2,51 ± 0,19 2,13 ± 0,21 1,16 ± 0,09 1,92 B

Org II 2,16 4,84 ± 1,46 3,37 ± 0,16 2,30 ± 0,24 3,82 ± 0,62 4,49 ± 0,49 2,43 ± 0,37 3,34 A

Tselluloosilagundajad

Cellulose decomposers ×103

Org I 0,98 2,11 ± 0,71 3,12 ± 0,40 2,40 ± 0,42 2,54 ± 0,24 2,29 ± 0,22 2,64 ± 0.21 2,30 A

Org II 1,80 3,18 ± 1,59 3,25 ± 0,68 2,45 ± 0,50 2,83 ± 0,82 3,25 ± 1,08 3,73 ± 0,50 2,93 A

Org I – külvikord ilma sõnnikuta / crop rotation without manure; Org II – külvikorras anti kartuli alla veisesõnnikut / in the crop rotation

farmyard cattle manure was applied for potato IX – September / September; IV – Aprill / April

Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test) bakterirühmades variantide vahel on märgitud erinevate tähtedega

(A, B) / Statistically significant differences (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test)in the bacterial communities between the treatments are marked with different letters (A, B)

Tabel 6. Sõnnikuga väetamise järelmõju mullamikroobide arvukusele ristiku allakülviga odra väljal aastail 2009–2011 Table 6.The aftereffect of manure application on the microbial communities in the soil of the barley field in 2009–2011

Bakterite rühmad


Variant

Treatment

Bakterite arvukus kolooniaid moodustavate ühikutena 1 g kuiva mulla kohta (keskmine ± standarthälve)

Colony forming units (CFU) per 1 g of dry soil (average ± standard error)

2009 IV

2009 IX

2010 IV

2010 IX

2011 IV

Keskmine / Average

Bakterite üldarv

Total bacteria × 106

Org I 2,90 ± 0,60 4,32 ± 1,10 4,21 ± 0,67 11,91 ± 2,00 6,76 ± 0,33 6,02 A

Org II 4,76 ± 0,83 4,91 ± 0,94 7,07 ± 0,57 12,43 ± 0,79 7,14 ± 0,21 7,26 A

Denitrifitseerijad

Denitrifiers × 105

Org I 2,84 ± 0,82 4,43 ± 1,08 7,22 ± 1,65 1,84 ± 1,19 – 4,08 A

Org II 3,60 ± 1,07 2,88 ± 1,44 5,74 ± 1,70 0,60 ± 0,39 – 3,20 A

Nitrifitseerijad

Nitrifiers ×104

Org I 2,50 ± 0,63 2,12 ± 0,12 1,40 ± 0,10 2,34 ± 0,42 1,89 ± 0,47 2,05 B

Org II 1,93 ± 0,26 4,96 ± 1,09 2,75 ± 0,59 3,50 ± 0,19 2,98 ± 0,55 3,22 A

Tselluloosilagundajad Cellulose decomposers ×103

Org I 2,43 ± 0,34 3,43 ± 0,37 1,83 ± 0,54 2,92 ± 0,55 1,91 ± 0,42 2,50 A Org II 3,26 ± 0,30 3,15 ± 0,89 3,44 ± 1,46 3,09 ± 0,33 2,60 ± 0,32 3,11 A

Org I – külvikord ilma sõnnikuta / crop rotation without manure; Org II – külvikorras anti kartuli alla veisesõnnikut / in the crop rotation

farmyard cattle manure was applied for potato IX – September / September; IV – Aprill / April

Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test) bakterirühmades variantide vahel on märgitud erinevate tähtedega

(A, B) / Statistically significant differences (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test)in the bacterial communities between the treatments are marked with different letters (A, B)

Sõnniku mõju kultuuride saagikusele Kartul. Keskvalmiva sordi 'Laura' kaubastamiskõlb-

like (> 35 mm) mugulate saak sõltus oluliselt katse-

aastast (tabel 7). Kummagi maheviljeluse variandi

puhul oli see 2008., 2009. ja 2014. aastal üsna madal.

Sademerohke ilmastik 2008. ja 2009. aasta juulis ja

augustis soodustas kartuli-lehemädaniku kiiret ja

ägedat levikut, mis juba enne kui keskvalmiva sordi

mugulasaak jõudnuks lõplikult moodustudagi hävitas

kartulipealsed. Kartuli võis 2014. aastal lugeda

praktiliselt ikaldunuks, sest selleks ajaks oli pikka aega

maheviljeluslikult (herbitsiidideta) haritav ala juur-

umbrohtudega – põhiliselt orasheina, põldohaka ja

põld-piimohakaga – sedavõrd tugevalt saastunud, et

alarindesse jäänud nõrgad kartulitaimed hukkusid suu-

res osas juba enne saagi moodustumist. Enam-vähem

8 Malle Järvan


normaalsetes keskkonnatingimustes (2010–2013) oli

kartuli saak ilma sõnnikuta kasvatades (Org I variant)

23–26 t ha-1 ja sõnnikuga väetamisel (Org II variant)

33–38 t ha-1. Seitsmeaastase katseperioodi keskmisena

oli kaubanduslike mugulate saak Org I variandis

17 t ha-1 ja Org II variandis 26 t ha-1, st suurenes sõnni-

ku mõjul keskmiselt 52%.

Tabel 7. Kultuuride saagid katseperioodi (2008–2014) jooksul, ja nende keskmise saagikuse alusel arvutatud metaboliseeruva energia (ME) kogus maheviljeluse külvikordades Table 7. The crop yields and sum of metabolizable energy (ME) calculated from the yields of the organically managed crop rotations during the experiment period (2008–2014)

Kultuur, variant Crop, treatment

Saak / Yield t ha-1 2008–2014

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 t ha-1 ME GJ ha-1

Kartul/ Potato

Org I 11,7 7,1 23,.3 26,2 25,2 23,1 2,9 17,1 47,8 Org II 18,9 14,0 33,5 33,3 34,2 37,7 10,5 2,0 69,2

Erinevus / Difference 7,2* 6,9* 10,2* 7,1* 9,0* 14,6* 7,6* 8,9* 21,4

Kaer / Oats

Org I 2,46 2,22 2,76 1,87 1,98 4,00 2,85 2,59 26,5 Org II 3,29 2,92 3,54 1,90 3,42 4,39 2,88 3,19 32,6

Erinevus / Difference 0,83* 0,70* 0,74* 0,03 1,44* 0,39 0,03 0,60* 6,1

Oder / Barley

Org I 1,26 1,96 1,05 0,93 1,50 1,86 1,44 1,43 16,0

Org II 1,26 2,37 1,39 1,08 1,91 1,50 1,56 1,58 17,7

Erinevus / Difference 0 0,41* 0,34* 0,15 0,41* –0,36* 0,12 0,15 1,7

Rukis / Rye

Org I 3,01 3,20 3,10 1,66 2,76 2,06 3,94 2,82 33,0

Org II 3,00 3,24 3,10 1,91 3,07 1,97 4,03 2,90 33,9 Erinevus / Difference 0,01 0,04 0,00 0,25* 0,31 0,09 0,09 0,08 0,90

Külvikord (5 aastat) / Crop rotation (5 years): kartul / potato → kaer / oat → oder ristiku allakülviga / barley with undersown clover → ristik

haljasväetiseks / clover as green manure → rukis / rye.

Org I – maheviljelus, sõnnikuta / organic without manure; Org II – maheviljelus, kartuli alla veisesõnnikut / organic with farmyard cattle manure (under potato).

* Statistiliselt usaldusväärne erinevus / statistically significant difference (p < 0,05; ANOVA, Fisher LSD test

Kaer. Olustvere suhteliselt viljakal mullal andis

maheviljeluslikult kasvatatav kaer (sort 'Jaak') üsna

head saaki – katseperioodi jooksul (2011. aasta välja

arvatud) Org I variandis 2,0–4,0 t ha-1 ja Org II

variandis 2,9–4,4 t ha-1. Kaera arengu algfaasides oli

2011. aasta ilmastik ebasoodne: juuni esimene

kümmepäevak oli väga kuum (ööpäeva keskmine

22,7 ºC) ning kestis ligemale kolmenädalane põud.

Nimetatud aastal jäi kaera taimik hõredaks ning see

kajastus ka saaginumbrites. Katseperioodi keskmisena

saadi sõnniku järelmõjul kaera enamsaaki 0,6 t ha-1 ehk

23% võrra rohkem kui sõnnikuta kontrollvariandis.

Oder. Ristiku allakülvi tõttu vähendatud külvisenor-

midega külvatud odra saagikus maheviljeluse varianti-

des oli suhteliselt madal: Org I variandi puhul 0,9–

2,0 t ha-1 ja Org II variandi puhul 1,1–2,4 t ha-1. Kuigi

Org II variandi saak katseaastate keskmisena oli

0,15 t ha-1 võrra suurem, ei olnud see erinevus statisti-

liselt usutav (p ≥ 0,05).

Rukis. Rukis üldiselt ei ole mulla viljakuse suhtes

eriti nõudlik. Nii näiteks meiegi katses – pikka aega

(alates 2002. aastast) ilma mingeid väetisaineid kasuta-

mata – oli saagitase 3–4 t ha-1 enamikul aastatest täiesti

saavutatav ainuüksi tänu sellele, et ristik oli eelkultuu-

riks. Rukki madal saagikus 2011. ja 2013. aastal oli

põhjustatud kehvadest talvitustingimustest, mistõttu

rukki kasvutihedus jäi väga väikeseks. Külvikorras

kasutatud sõnniku järelmõju rukkini enam ei ulatunud,

kuna mõju saagikusele ei tuvastatud.

Metaboliseeruv energia. Selleks, et saada parem

ülevaade Org I ja Org II variantidelt kogutud toodan-

gust kogu külvikorra jooksul, arvutati kartuli, kaera,

odra ja rukki saagid (t ha-1) ümber metaboliseeruva

energia (ME) ühikuteks (GJ ha-1). Org I variandi puhul

oli külvikorralt ära viidud kogutoodangu ME väärtu-

seks 123,3 GJ ja Org II variandi puhul – 153,4 GJ.

Seega saadi 60 t taheda veisesõnniku arvel enamtulu

30 GJ väärtuses.

Majanduslikest arvestustest selgus, et maheviljeluses

on sõnniku kasutamine efektiivne ka rahalises mõttes:

olenevalt toodangu müügihindadest, kas tava- või

mahetoodanguna, oli talus omatoodetud sõnniku kasu-

tamisel võimalik saada lisatulu 151–869 € ha-1 (Järvan

jt, 2017). Sisseostetud sõnniku kasutamine mahekülvi-

korras oli majanduslikul õigustatud vaid siis, kui reali-

seeriti saadused kõrgemate, mahetoodangu hindadega

(Järvan jt, 2017).

Järeldused

1. Veisesõnnik, millega külvikorra jooksul anti

mulda orgaanilist kuivainet 8,3 t ha-1, ei mõju-

tanud seitsmeaastase perioodi jooksul statistiliselt

usutavalt (p > 0,05) mulla orgaanilise süsiniku

sisaldust ja mullareaktsiooni.

2. Maheviljelus ilma taimetoitaineid juurde andmata

põhjustas mullas omastatava kaaliumi sisalduse

olulise languse. Sõnniku kasutamine suutis mulla

kaaliumibilansi tasakaalustada ning ühtlasi

suurendas ka omastatava fosfori ja magneesiumi

sisaldust mullas.

3. Sõnnikuga väetamine aktiveeris mullamikroobide

tegevust. Sügiskünni alla antud sõnniku mõjul oli

järgmisel aastal mullas väga oluliselt (p < 0,05)

suurenenud nitrifitseerijate bakterite (+158%) ja



tselluloosilagundajate bakterite (+49%) arvukus,

samuti avaldus tugev tendents bakterite üldarvu ja

denitrifitseerijate bakterite arvukuse suurenemi-

sele.

4. Sõnnikuga väetamise positiivne toime mullabak-

teritele avaldus veel ka kahel järelmõju aastal, mil

statistiliselt usutavalt (p < 0,05) suurenes nitrifit-

seerijate bakterite arvukus. Samuti ilmnes

tendents bakterite üldarvu ja tselluloosilagun-

dajate bakterite arvukuse suurenemisele.

5. Sõnniku kasutamine maheviljeluslikus külvikor-

ras suurendas kultuuride saagikust. Kartuli

kaubanduslike mugulate saak suurenes sõnniku

otsemõjul keskmiselt 9 t ha-1 ehk 52%. Sõnniku

järelmõjul suurenes usutavalt (p < 0,05) ka kaera

saagikus – 0,6 t ha-1 ehk 23%. Tendents odra

saagikuse suurenemisele avaldus ka veel kolman-

dal aastal pärast sõnniku muldaviimist. Külvikor-

ra jooksul saadud kogutoodang, väljendatuna

metaboliseeruva energiana, suurenes sõnniku

toimel 30 GJ võrra ehk 24,4%.

6. Põhu allapanuga veisesõnniku kasutamine mahe-

viljeluslikult majandatavas külvikorras oli kasulik

nii ökoloogilisest kui ka majanduslikust vaate-

kohast lähtudes: oli tagatud mullaviljakuse püsi-

mine (teatud näitajate osas ka paranemine),

aktiveerus mullamikroobide tegevus, saakide

suurenemine tagas maheviljeluse tulukuse suure-

nemise.

Tänuavaldus

Käesolev uurimistöö toimus Põllumajandusministee-

riumi tellitud rakendusuuringuprojekti "Maheviljeluse

eri viiside ja tavaviljeluse mõju võrdlemine mulla

viljakusele ja elustikule ning põllukultuuride saagi-

kusele ja kvaliteedile" raames. Autor tänab Miralda

Paivelit ja Liina Edesit mullaproovide võtmise ning

saagiproovide kogumise ja esmase töötlemise eest ning

Helgi Laitamme mikrobioloogiliste analüüside tege-

mise eest.

Huvide konflikt / Conflict of interest

Autor kinnitab artikliga seotud huvide konflikti puudumist.

The author declares that there is no conflict of interest

regarding the publication of this paper.

Autorite panus / Author contributions

MJ (100%) katse planeerimine, andmete kogumine, analüüs ja

tõlgendamine, artikli kirjutamine, toimetamine.

MJ (100%) study conception and design, acquisition,

analysis and interpretation of data, drafting, editing and

critical revision of the manuscript.

Kasutatud kirjandus

Avrahami, S., Liesack, W., Conrad, R. 2003. Effects of

temperature and fertilizer on activity and community

structure of soil ammonia oxidizers. – Environmental

Microbiology, 5:691–705.

Bakšiené, E., Ražukas, A., Repečkiené, J., Titova, J.

2014. Influence of different farming systems on the

stability of low productivity soil in Southeast

Lithuania. – Zemdirbyste-Agriculture, 101(2):115–

124.

Blanchet, G., Gavazov, K., Bragazza, L., Sinaj, S.

2016. Responses of soil properties and crop yields to

different inorganic and organic amendments in Swiss

conventional farming systems. – Agriculture, Eco-

systems and Environment, 230:116–126.

Blanco-Canqui, H., Hergert, G.W., Nielsen, R.A. 2015.

Cattle manure application reduces soil compactibility

and increases water retention after 71 years. – Soil

Science Society of America Journal, 79(1):212–223.

Bünemann, E.K., Schwenke, G.D., van Zwieten, L.

2006. Impact of agricultural inputs on soil organic –

a review. – Australian Journal of Soil Research,

44:379–406.

Cheneby, D., Brauman, A., Rabary, B., Philippot, L.

2009. Differential Responses of Nitrate Reducer

Community Size, Structure, and Activity to Tillage

Systems. – Applied and Environmental Micro-

biology, 75:3180–3186.

Clark, I.M., Buchkina, N., Jhurreea, D., Goulding, K.

W.T., Hirsch, P.R. 2012. Impacts of nitrogen appli-

cation rates on the activity and diversity of denitri-

fying bacteria in the Broadbalk Wheat Experiment. –

Philosophical Transactions of the Royal Society B:

Biological Sciences, 367(1593):1235–1244.

Diacono, M., Montemurro, F. 2010. Long-term effects

of organic amendments on soil fertility. A review. –

Agronomy for Sustainable Development, 30(2): 401–

422.

Dunjana, N., Nyamugafata, P., Shumba, A., Nyaman-

gara, J., Zingore, S. 2012. Effects of cattle manure on

selected soil physical properties of smallholder farms

on two soils of Murewa, Zimbabwe. – Soil Use and

Management, 28(2):221–228.

Edesi, L., Järvan, M., Noormets, M., Lauringson, E.,

Adamson, A., Akk, E. 2012. The importance of solid

cattle manure application on soil microorganisms in

organic and conventional cultivation. – Acta

Agriculturae Scandinavica, Section B – Soil and Plant

Science, 62:583–594.

Effects of Manure and Fertilizer on Soil Fertility and

Soil Quality. March 2013, Manitoba. 68 pp.

Egner, H., Riehm, H., Domingo, W.R. 1960. Untersuc-

hungen über die chemische Bodenanalyse als Grund-

lage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der

Boden. II. Chemische Extraktionsmethoden zur

Phosphor- und Kaliumbestimmung. Ref.: Kungliga

Lantbrucksstyrelsens Kungorelser M.M., Nr. 1, 1965.

Stockholm.

Enwall, K., Philippot, L., Hallin, S. 2005. Activity and

composition of the denitrifying bacterial community

respond differently to long-term fertilization. –

Applied and Environmental Microbiology, 71:8335–

8343.

Eremeev, V., Kuht, J., Tein, B., Talgre, L., Alaru, M.,

Loit, E., Luik, A. 2017. Kartuli kasvatamise mõju

10 Malle Järvan


mulla toitainete sisaldusele maheviljelussüsteemide

võrdluskatses. – Teaduselt mahepõllumajandusele.

Konverentsi "Mahepõllumajandus ja keskkond" toi-

metised. Peetsmann, E., Luik, A., Metspalu, L.

(toim). SA EMÜ Mahekeskus: Tartu, lk. 29–33.

Fageria, N.K. 2012. Role of soil organic matter in

maintaining sustainability of cropping systems. –

Communications in Soil Science and Plant Analysis,

43:2063–2113.

Foissy, D., Vian, J.F., David, C. 2013. Managing

nutrient in organic farming system: reliance of

livestock production for nutrient management of

arable farmland. – Organic Agriculture, 3(3):183–

199.

Franklin, R.B., Mills, A.L. 2009. Importance of

spatially structured environmental heterogenity in

controlling microbial community composition at

small spatial scales in an agricultural field. – Soil

Biology and Biochemistry, 41:1833–1840.

Ginting, D., Kessavalou, A., Eghball, B., Doran, J.W.

2003. Greenhouse gas emissions and soil indicators

four year after manure and compost application. –

Journal of Environmental Quality, 32:23–32.

Järvan, M., Edesi, L., Adamson, A., Võsa, T. 2014. Soil

microbial communities and dehydrogenase activity

depending on farming systems. – Plant, Soil and

Environment, 60(10):459–463.

Järvan, M., Vettik, R., Tamm, K. 2017. The importance

and profitability of farmyard manure application to an

organically managed crop rotation. – Zemdirbyste-

Agriculture, 104(4):321–328.

Koorem, K., Gazol, A., Öpik, M., Moora, M., Saks, Ü.,

Uibopuu, A., Sõber, V., Zobel, M. 2014. Soil nutrient

content influences the abundance of soil microbes but

not plant biomass at the small-scale. – PLoS One,

9(3):e91998.

Kuldkepp, P., Murdam, L. 1992. Erinevate orgaaniliste

väetiste mõjust mullale ja saakidele. – Agraarteadus,

3(1/2):15–33.

Körschens, M., Weigel, A., Schulz, E. 1998. Turnover

of soil organic matter (SOM) and long-term balances.

Tools for evaluating sustainable productivity of soils.

– Journal of Plant Nutrition and Soil Science,

161:409–424.

Lauber, C.L., Ramirez, K.S., Aanderud, Z., Lennon, J.,

Fierer, N. 2013. Temporal variability in soil microbial

communities across land-use types. – The ISME

Journal, 7:1641–1650.

Lipson, D.A. 2007. Relationships between temperature

responses and bacterial community structure along

seasonal and altitudinal gradients. – FEMS

Microbiology and Ecology, 59:418–427.

Masilionyté, L., Maikšténiené, S. 2016. The effect of

alternative cropping systems on the changes of the

main nutritional elements in the soil. – Zemdirbyste-

Agriculture, 103(1):3–10.

Mehlich, A. 1984. Mehlich-3 soil test extractant: a

modification of Mehlich-2 extractant. – Communi-

cations in Soil Science and Plant Analysis, 15:1409–

1416.

Methods of soil analysis. Part 2 – Chemical and

microbiological properties (2nd ed.). A.L. Page, R.H.

Miller, D.R.Keeney (Eds.). 1982. Madison:

Wisconsin USA.

Miller, M.N., Dandie, C.E., Zebarth, B.J., Burton, D.L.,

Goyer, C., Trevors, J.T. 2012. Influence of carbon

amendments on soil denitrifier abundance in soil

microcosms. – Geoderma, 170:48–55.

Nannipieri, P., Ascher, J., Ceccherini, M.T., Landi, L.,

Pietramellara, G., Renella, G. 2003. Microbial

diversity and soil functions. – European Journal of

Soil Science, 54:655–670.

Oll, Ü., Tölp, S. 1997. Söötade energiasisalduse arvuta-

mise juhend koos abitabelitega. – Tartu Eesti

Põllumajandusülikool, 83 lk.

Ondrašek, L., Čunderlik, J. 2008. Effects of organic and

mineral fertilizers on biological properties of soil

under seminatural grassland. – Plant, Soil and

Environment, 54:329–335.

Scherer, H.W., Metker, D.J., Welp, G. 2011. Effect of

long-term organic amendments on chemical and

microbial properties of a luvisol. – Plant, Soil and


Shibabaw, A., Alemeyehu, M. 2015. The contribution

of some soil and crop management practice on soil

organic carbon reserves: review. – Journal of

Advances in Agriculture, 3(3):267–274.

Stockdale, E.A., Watson, C.A. 2009. Biological

indicators of soil quality in organic farming systems.

– Renewable Agriculture and Food Systems,

24(4):308–318.

Szukics, U., Abell, G.C.J., Hödl, V., Mitter, B.,

Sessitsch, A., Hackl, E., Zehmeister-Boltenstern, S.

2010. Nitrifiers and denitrifiers respond rapidly to

changed moisture and increasing temperature in a

pristine forest soil. – FEMS Microbiology and

Ecology, 72:395–406.

Šimon T., Czakό A. 2014. Influence of long-term appli-

cation of organic and inorganic fertilizers on soil pro-

perties. – Plant, Soil and Environment, 60(7):314–

319.

Tammik, K., Kauer, K., Astover, A., Penu, P. 2018.

Eesti põllumuldade süsinikuvaru dünaamika aastatel

1983–2016. – Agronoomia 2018. M. Alaru (toim.).

Tartu, lk 30–35.

Truu, M., Truu, J., Ivask, M. 2008. Soil microbial and

biochemical properties for assessing the effect of

agricultural practices in Estonian cultivated soils. –

European Journal of Soil Biology, 44(2):231–237.

Ulrich, A., Klimke, G., Wirth, S. 2008. Diversity and

activity of cellulose-decomposing bacteria, isolated

from a sandy and a loamy soil after long-term manure

application. – Microbial Ecology, 55(3):512–522.

Vašak, F., Černy, J., Buranova, Š., Kulhanek, M.,

Balik, J. 2015. Soil pH changes in long-term field

experiments with different fertilizing systems. – Soil

and Water Resources, 10(1):19–23.

Watts, D.B., Torbert, H.A., Feng, Y., Prior,S.A. 2010.

Soil microbial community dynamics as influenced by



composted dairy manure, soil properties, and

landscape position. – Soil Science, 175(10):474–486.

Wardle, D.A. 1992. A comparative assessment of

factors which influence microbial biomass carbon

and nitrogen levels in soil. – Biological Reviews,

67:321–358.

Whalen, J.K., Chang, C., Clayton, G.W., Carefoot, J.P.

2000. Cattle manure amendments can increase the pH

of acid soils. – Soil Science Society of America.

Journal, 64:962–966.

The impact of manure application in the organically managed crop rotation

Malle Järvan

Estonian Crop Research Institute, Department of

Agrotechnology, Teaduse 4/6, 75501 Saku, Estonia

Summary

Organic agriculture is a production system which

relies on ecological processes. In the organic farming

systems, it is important to improve soil fertility and to

protect soil physical condition for its healthy

functioning. Organic farming systems are generally

associated with increased biological activity and

increased below-ground biodiversity. The benefit from

organically cultivated crops is strongly related to the

maintenance of soil fertility based to a great extent on

the soil organic matter content. One of the more

valuable organic fertilizers maintaining soil fertility in

the systems of alternative agriculture is farmyard

manure. The aim of the current work was to show a

versatile influence of straw-based solid cattle manure

(FYM) applied for an organically managed crop

rotation.

The field experiment was performed in Central-

Estonia at Olustvere (58º 33΄ N, 25º 34΄ E) on a sandy

loam Luvisol during 2008–2014. Formerly, for six

years, this area has been cultivated according to the

principles of organic farming. At the start of the

experiment (2008), the main agrichemical parameters

of the soil were the following: organic matter content

2.8%, pHKCl 6.0, P Mehlich 3 213 mg kg-1, KMehlich 3 139

mg kg-1. In 2008, the crop rotation was established as

follows: winter rye (Secale cereale L.), potato

(Solanum tuberosum L.), oat (Avena sativa L.), barley

(Hordeum vulgare L.) with undersown red clover

(Trifolium pratense L.) and clover. The size of each

field was 1.2 ha, which was divided into three equal

parts between the cultivation methods. The following

treatments were carried out: organic without manure

(Org I), organic with FYM (Org II) and conventional

(Conv). For the present work, only the organic

treatments are disserted.

The tillage method in both organic treatments was the

mouldboard ploughing to a depth of 22 cm in autumn.

Clover was cut and ploughed into the soil before rye

sowing. Straw and crop residues were not removed

from the field. For the Org II treatment, prior to the rye-

stubble ploughing FYM at the rate of 60 t ha-1 fresh

weight was applied for potato grown in the next year.

As an average of experiment period, the following

amounts of nutrients were applied by FYM into the soil:

N 286, P 61, K 166, Ca 130 and Mg 56 kg ha-1; trace

elements: copper (Cu) – 286, manganese (Mn) – 1224

and boron (B) – 201 g ha-1. Every year in September,

from both organic treatments of all rotation fields the

soil samples were taken. They were analysed by the

Mehlich-3 method, and later also by alternative

methods. Apart sampling of soils was carried out with

the goal to investigate the effect of manure application

on some microbiological processes in the soil. The

grain yields were calculated on the basis of sheaves

taken in four replications and quantified on 86% dry

matter content. For potato, the yield was calculated on

the basis of marketable (> 35 mm) tubers sampled from

10 consecutive plants in three replications.

The results of this research showed that the organic

cultivation without nutrients input during a seven-year

period caused the significant (p < 0.05) decrease in the

content of mobile potassium, copper and boron in the

soil. Also, a slight tendency to the decrease of organic

carbon (Corg) content in the soil has become evident.

The application of FYM at the rate of 8.3 t ha-1 organic

dry matter for the five-year crop rotation increased

significantly the content of available phosphorus and

magnesium in the soil; also the rising tendency of the

available potassium and Corg content has been revealed.

Due to the application of FYM, the microbial life in

the soil was highly activated. As a direct effect of FYM,

the microbial communities in the soil were significantly

(p < 0.05) increasing in next year as follows: nitrifying

bacteria – by 158% and cellulose decomposing bacteria

– by 49%; also the counts of denitrifying and total

bacteria showed the rising tendency. The positive after-

effect of the FYM application on the soil microbes

occurred as well for the second and third year.

Under direct influence of the FYM application, the

marketable yield of potato tubers increased by 9 t ha-1,

i.e. 52%, as the average for the experiment period.

Under after-effect of FYM, the average yield of oats

increased by 23% and that of barley by 10%. If to sum-

marize the total production of crop rotation to the equal

units, it was shown that the application of 60 t ha-1

manure every fifth year resulted in an extra income of

30 GJ metabolizable energy during the crop rotation.

Consequently, the use of straw-based cattle farmyard

manure in the organically managed crop rotation was

beneficial and profitable from both ecological and

economical viewpoints: it maintained and/or increased

the fertility and biodiversity of the soil, and resulted in

the increasing crop yields allowing an extra income.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 12–24


1 * XXIX * 2018 12–24

ÜLEVAADE: EESTI MULLASTIKU SEISUNDI UURIMUSED,

MULLASEIRE SUUNAD JA VÕIMALUSED SEIRE TÕHUSTAMISEKS

REVIEW: RESEARCHES ON THE STATUS OF ESTONIAN SOILS, DIRECTIONS

OF SOIL MONITORING AND THE POSSIBILITIES FOR INTENSIFICATION OF

MONITORING

Raimo Kõlli1, Tõnu Tõnutare1, Laura Eiber2

1Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut, Mullateaduse õppetool, Fr. R. Kreutzwaldi 5, 51006 Tartu 2Eesti Keskkonnaagentuur, Keskkonnaanalüüsi osakond, Mustamäe tee 33, 10616 Tallinn


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Raimo Kõlli



Keywords: soil species and variety,

humus cover type, transect method,

soil monitoring, soil mapping unit.

doi: 10.15159/jas.18.06

ABSTRACT. In the introductory part a short retrospect to the soil survey

proceeded in Estonia since fifties of previous century is given. As a result

of this survey the large scale (1:10,000) digitized soil map for the whole

Estonian territory with soil contours (soil mapping units) related soil

species databases was compiled. For valuable legacy data of this survey,

which was conducted by the state financed institution Estonian Agri-

project, are soil varieties models (totally 50 models of arable and 27

models of forest soils) with statistically elaborated soils' morphometric

and physical-chemical properties in relation to all presented in soil profile

(in pedon) diagnostic horizons. The main deliberation of the work is

connected with methodology of soil monitoring and with the problem –

how to integrate the received from soil monitoring data with capacious

databases received during soil survey and scientific researches. In the

study the following topics are discussed in connection with soil moni-

toring: methodological problems, used laboratory analyses, possibilities

for intensification of soil monitoring and discovered shortcomings in

fulfilling of monitoring programme. The most developed direction of

Estonian soil monitoring is the monitoring of soils' pollution

(contamination) and degradation. Starting from the need of revision and

improvement of state soil monitoring programme it is recommended to

start monitoring (1) of the processes proceeded in the humus covers (pro

humus forms) of natural soils and (2) of the soil type-specific biological

diversity of key (or model) soils. It is emphasised the urgent need of

realizing such essential tasks as (1) to arrange the integration of newly

received monitoring results into the existing soil databases, (2) to do the

critical review of published works on soil monitoring with compiling their

systematic reference list, and (3) to compile the registers about soil

monitoring areas location and about key soil species.


Tagasivaade Eesti muldkatte uurimisele ja seirele

Iga puhast keskkonda väärtustav ja biomajandusele

aldis riik vajab aasta-aastalt täpsustatavat ülevaadet oma

territooriumi muldkatte kui loodusliku ressursi varudest,

mitmekesisusest ja selle muutumise tendentsidest.

Põhiline töö Eestimaa mullaressursside arvele võtmisel

tehti muldade väliuurimise käigus aastatel 1958–1989,

mille tulemusena koostati suuremõõtkavalised (1:10000

ja 1:5000) mullastiku kaardid riiklikult aktsepteeritud

Eesti muldade klassifikatsiooni (EMK) järgi (Astover jt,

2012). Nagu taolistele suurtele projektidele omane

eelnesid sellele rea aastate jooksul eeluurimised üksikute

mullaerimite kirjeldamise ja omaduste analüüsiga, mis

aitasid kohandada uurimise meetodeid kohalikele

oludele ja luua muldade laialdasemaks uurimiseks sobiv

muldade klassifikatsioon. Hiljem on nii muldade

kirjeldamise meetodeid kui EMK-i järjepanu täiendatud


Ülevaade: Eesti mullastiku seisundi uurimused, mullaseire suunad ja võimalused seire tõhustamiseks 13


ja harmoniseeritud rahvusvaheliselt kasutatavate meeto-

dite ja klassifikatsioonidega. Praegune EMK, kui

muldade käsitlemise töövahend, harmoniseerub hästi

Euroopas kasutatava World Reference Base for Soil

Resources (WRB) süsteemiga (IUSS, 2015). Eestis

muldade kaardistamisühikute (MKÜ) nimekiri ja nende

koodid või šifrid kaartidel on koostatud EMK mulla-

liikide põhiselt (MKÜ, 1982).

Kogu Eestit hõlmav 1:10000 mullastiku kaart koos

muldade leviku ja omaduste andmekogudega koostati

riiklikult finantseeritud organisatsiooni, Eesti Põllu-

majandusprojekti (EPP) mullastiku uurimise osakonna

poolt. See kaart, mis digitaliseeriti aastatel 1997–2001

(Kõlli, 2002b), on interneti kaudu kättesaadav igale

soovijale (MUR, 2001). Peale maa-massiivil või põllul

levivate mullakontuuride pindala andmete saab sealt

kätte ka andmed kontuuris olevate mullaliikide põhi-

omaduste (lõimis, happesus, huumuskatte tüsedus jt)

kohta (MAM, 2001). Mullastiku kaardilt saab välja

lugeda ka maakasutuse ja maa-ala reljeefi. Teatavasti

eksisteerib oluline erinevus metsa- ja haritavate maade

MKÜ kontuuri infos. Selleks on huumuskatte valem

metsamuldade ning mulla boniteet põllumajanduslike

maade mullastiku kaartidel.

Mullastiku kaardi koostamisega on kaasnenud ka

muldade morfoloogiat, muldade talitlemist ja erinevaid

omadusi kajastavate andmekogude loomine mulla-

erimite tasemel. Nii on EPP-s andmete läbitöötamise ja

statistilise analüüsi tulemusena koostatud 50 põllu- ja

27 metsamulla erimi mudelprofiili, millistes on peale

morfomeetriliste andmete olemas ka kõigi horisontide

statistiliselt läbitöötatud andmed nende füüsikaliste ja

keemiliste omaduste kohta (EMA, 1978, 1983, 1985a,

1985b; EMDK, 2008).

Looduslike komponentide uurimise (ressursside

kindlaks tegemine ja mitmesuguse suunitlusega teadus-

projektide realiseerimine) hea tava järgi peaks rööbiti

andmete kogumisega toimuma ka tulemuste interpre-

teerimine, üldistamine ja asjaosalistele kättesaadavaks

tegemine. EPP-s tehtud üldistustena on publitseeritud

(kahjuks vaid nn ametlikuks kasutamiseks) kaheksa

väljaannet seeriast "Eesti NSV mullastik arvudes

[EMA]", milles sisalduv materjal ei ole oma väärtust

kaotanud ka nüüdisajal ning väärib seega digitaliseeri-

mist ning Eesti muldade seire andmebaasidesse inte-

greerimist. Rööbiti EPP-s tehtuga on mullateaduse-

alane teadustöö toimunud veel paljudes muudes Eesti

uurimisinstituutides, ülikoolides ja mujal, milliste tule-

mused peaksid olema samuti integreeritud ühise

eesmärgi (saada adekvaatne kaasaja nõuetele vastav

ülevaade Eesti muldkatte mitmekesisusest, produktsi-

ooni potentsiaalist, regionaalsetest iseärasustest, puue-

test, keskkonna hea seisundi tagamisest jms) nimel.

Eesti muldade seisundit kajastava andmestiku üldis-

tamisel ja vormistamisel on eristunud kaks teatavas

mõttes vastandlikku suunda. Ühelt poolt vajatakse riigi

kohta andmestikku üle-euroopalike üldistuste jaoks ja,

teiselt poolt, detailseid kohtpaikseid mullaandmeid

kohalikule maa(muldkatte) majandajale-kasutajale,

mitte ainult tootmisest johtuvate otsustuste tegemiseks,

vaid ka muldkatte, kui keskkonda kaitsva moodustise,

tervisliku seisundi ja talitlemise tõrgete (st normaalsest

talitlemisest kõrvale kaldumise) kohta (Kõlli, 1999).

Eestimaa muldkatte seisundi kohta on tehtud aeg-ajalt

ülevaateid, mis on koostatud kas Euroopa ühisprojekti-

de raames või Eesti probleemide tutvustamiseks eri-

nevatel teadusfoorumitel (Kõlli, Kask, 2000; Reintam

jt, 2001; Kõlli, 2002a, 2002b; Reintam jt, 2005 jt).

Mullaseire käivitamine ja edaspidised arendused

Pärast mullaressursside kindlaks tegemist (mullastiku

kaardid koos nende kontuuride teabega seostatult maa-

kasutusega) ja üldistuste koostamist mudelmuldade

näol, kerkis loogiliselt üles vajadus muldade muutuste

seiramiseks ja vastavate andmete integreerimiseks

Eesti mullastiku andmebaasi. Mullaseire on põhimõtte-

liselt muldade olulisi omadusi ja talitlemist ning nende

muutuste dünaamikat uuriv tegevus, mille metoodika

lähtub erinevate mõjude selgitamise seisukohalt.

Mullaseire aitab mõista regioonile omaste mullaliikide

muutuste määra nii looduslike mullatekketingimuste

(geo-, geomorfo-, meteoro- ja hüdroloogiline foon ning

taimkate), kui ka agronoomilis-antropogeensete otse- ja

kõrvalmõjude suhtes. Seirega saab teha kindlaks

muldade kui maastike põhikomponendi loomulikus

arengus ja talitlustes toimuvate muutuste määrad erine-

vate mulla põhikarakteristikute ja mullaliikide suhtes.

Seire kaudu uuritakse ka nii kultuuristamise kui

saastumise mõju mulla talitlusele.

Seiresse hõlmatakse muldade leviku ja EMK takso-

noomia seisukohalt määrava tähtsusega mullad ehk

võtmemullad ja/või võtmemulla kateenad, milliste

andmeid saab hiljem kasutada nendele geneetiliselt

lähedaste muldade iseloomustamiseks. Seire fokuseeri-

takse muldade seisundit kajastavate indikaatorite

muutuste jälgimisele. Mullaseire käigus uuritakse ka

muldadele (muldkattele) kahjulikke nähtusi, et selgita-

da nende mõju vältimise või vähendamise võimalusi.

Seirel ja sellele eelnenud ressursside arvele võtmise

käigus on Eesti muldkatte kohta kogutud väärtuslikud

andmestikud, mis kajastavad meie muldkatte põllu- ja

metsamajanduslikku tootmispotentsiaali ning rolli

ümbritseva keskkonna hea seisundi tagamisel. See

andmestik peaks olema ühildatav nii teiste maismaa

ökosüsteemide komponentide uurimisandmetega kui

ka rahvusvaheliste mulla-andmebaasidega. Selle Eesti

mullastikku kajastava rikkaliku info asjaosalistele

kättesaadavaks tegemine ei saa aga toimuda isevoolu

teel. Tarvis oleks täita funktsioon, mille eesmärgiks

oleks üldistada senini tehtu, leida võimalusi asjakohas-

te mullaandmebaaside digitaliseerimiseks ja kommu-

nikatiivseks muutmiseks. Tuleks leida mooduseid Eesti

muldkatte seisundit ja selle muutusi kajastava usaldus-

väärse informatsiooni säilitamiseks ja jooksvaks

täiendamiseks uute seireandmetega.

Mullaseire kaudu (1) rikastub riiklik mullastiku

andmebaas, saab võimalikuks aktuaalsete suundade

uurimistulemuste liitmine Euroopa ja globaalsetesse

andmebaasidesse ning edeneb rahvusvaheline koostöö;

14 Raimo Kõlli, Tõnu Tõnutare, Laura Eiber


(2) selguvad muldkattes toimunud muutuste iseloom,

nende keskkonnaohtlikkus ning saab prognoosida

toimuda võivate muutuste suunda ja nende võimalikke

tagajärgi; (3) saab hinnata säästliku arengu printsiipide

rakendamise tõhusust muldkatte majandamises ja

muldade kaitse korraldamisel ning akumuleerub teave

vastavate seadusandlike aktide väljatöötamiseks ja (4)

on võimalik ökoloogiliselt põhjendatult hinnata muld-

kattega tihedais vastastikustes seostes olevate loodus-

like komponentide nn kaasressursside (taimestik,

loomastik, vesi, maastik kui tervik jms) seisundit, et

korraldada tasakaalustatud looduslike ressursside

majandamist ja kaitset.

Käesoleva töö ülesandeks on (1) näidata varem kogu-

tud andmestiku väärtust praeguse aja muldade seisundi

analüüsimisel ning rõhutada aasta-aastalt laekuvate

seireandmete rolli mullastikuliste andmebaaside täien-

damisel ja nende kohese integreerimise vajadust; (2)

selgitada, et mullaseire peaks olema realiseeritud Eesti

huvide ja omapära keskselt positsioonilt; (3) tuua esile

muldkeskse käsitluse aspektist üleskerkivaid muldade

seire probleeme; (4) selgitada, et seireprojekti reali-

seerimisel peaks võimalikult täies mahus kasutama

olemasolevaid instantse, struktuure, projekte, seireala-

sid, andmebaase, laboratoorset baasi jms ja (5) juhtida

tähelepanu mõningatele vajakajäämistele Eesti muld-

katte seires.

Metodoloogilised probleemid

Mullaseire erinevad suunad

Puhtalt mullateaduslikust aspektist lähtuvaks mulla-

seireks on võtme-mullaerimite ja võtmekateenade

kaupa tehtav muldade taksonoomiline seire, mis

käsitleb seiret muldkeskelt positsioonilt. Muldade

taksonoomilist (kui põhiseiret) ja teisi erinevaid

mullaseire suundasid käsitletakse EPMÜ teadustööde

kogumikus "Agronoomia 208" (Kõlli, Lemetti, 2000).

Põhiseirega kaasnevad seired erinevad üksteisest

uuritava nähtuse poolest. Eriotstarbeliste seirete loetelu

laieneb vastavalt üleskerkinud vajadustele. Nii näiteks

kerkib kliima muutustega seoses teravamalt üles

muldade hüdroloogiliste omaduste seire vajadus.

Soovitatavalt peaksid eriotstarbelise mullaseire alad

olema võimalikult maksimaalselt ühildatud muldade

põhiseire aladega.

Töös kasutatud lühendid ja selgitavad märkused

EMDK – Eesti muldade digitaalne kogu

EMK – Eesti muldade klassifikatsioon

ESTSOTER – Eesti SOTER

IUSS – Rahvusvaheline Mullateaduse Selts

MKÜ – mullastiku kaardistamisühik

MOS/MOA – mulla orgaaniline süsinik/mulla orgaani-

line aine

SOTER – muldade (SO = soil) ja nende esinemise maa-

ala (TER = maa-ala) ehk mullatekketingimuste and-

mebaas

USDA ST – Ameerika Ühendriikide Põllumajandus-

ministeeriumi muldade taksonoomia

WRB – Maailma mulla-ressursside referents baas

Käsitledes erinevaid Eesti muldasid ei ole töös antud

liigi nimetus vaid tema kood. Mulla nimetuse meelde-

tuletuseks peaks käepärast olema Eesti MKÜ nimestik

(näiteks Astover jt, 2013). Toome siinjuures näiteks

väljavõtte Põllumajandusuuringute Keskuse (PMK)

poolt korraldatavas riiklikus mullaseires olevate mulla-

liikide kohta, mille raames seiratakse (1) parasniiske-

test muldadest K – rähk-, Ko – leostunud, KI – leetjaid

ja LP – kahkjaid muldasid; (2) niisketest muldadest Kg

– gleistunud rähk-, Kog – gleistunud leostunud, KIg –

gleistunud leetjaid ja LPg – gleistunud kahkjaid mulda-

sid, ning (3) märgadest muldadest Gk – rähkseid, Go –

leostunud, GI – leetjaid ja LkG – leetunud gleimuldasid

(KAUR, 2018).

Arvestada tuleb muudetud asutuste nimedega: EPP –

Eesti Põllumajandusprojekti mullastiku uurimise osa-

konna praeguseks nimeks on AS Eesti Maa-uuringud;

EPA – Eesti Põllumajanduse Akadeemia oli mõnda

aega (1991–2005) EPMÜ (Eesti Põllumajandusüli-

kool) ja on praegu EMÜ – Eesti Maaülikool; EKUK –

Eesti Keskkonnauuringute Keskus; EGK – Eesti Geo-

loogiakeskus.

EMA on seeriaväljaanne "Eesti NSV mullastik

arvudes", millest on ilmunud kokku kaheksa (I–VIII)

osa. Teatavasti olid trükivalmis veel kahe osa käsikirjad

(Rein Lehtveer – suuline teave), kuid kahjuks on need

kaduma läinud.

Töös kasutatud mõistetest

Eesti mullastiku andmebaasi koostamisel, mulla-

seires ja mullastiku seisundist ülevaate tegemisel on

kasutatud järgmisi mõisteid.

(1) põhiühikutena mullaliik ja mullaerim kui EMK

taksonid; mullaliik on väikseim EMK takson muldade

arengu ehk geneesi seisukohalt; mullaerim on

detailseim EMK takson, mis eristatakse mullaliigi

piires mulla lõimise alusel; võtmemuld (liik või erim)

on mingi piirkonna EMK võtmepositsiooni muld olles

domineeriv oma leviku poolest selle piirkonna

muldkattes.

(2) võtmekateenad on muldade tüüpilised arengu-

read või maastiku pikiprofiilid, mis peegeldavad selle

piirkonna muldade leviku seaduspärasusi seoses suhte-

liselt kiirelt vahelduvate lokaalsete mullatekketingi-

mustega; pedoökoton on kahe kontrastse mullaliigi või

mullaerimi üleminekuriba.

(3) mudelmuld on mullaerim (või mullaliik), mis on

mitmekülgselt ja põhjalikult (suured kordused) läbi

uuritud ning sellele toetudes on leitud mullataksoni

keskmised parameetrid koos variatsioon-statistilise

andmestikuga.

(4) muldkate on maismaa pealmine kiht, mis on

muutunud mullatekkeprotsesside tagajärjel, hõlmates

kihi alates maapinnast kuni muutumatu lähtekivimini;

pedon on sammas või läbilõige muldkattest, millel on

võimalik jälgida mullaprofiili ja seda moodustavaid

horisonte ja nende lasuvust ning koostist; huumuskate

on muldkatte pindmine osa, mis mineraalmuldadel

hõlmab orgaanilise aine akumulatsioonihorisondid (v.a

huumusilluviaalne horisont), kuid turvasmuldadel

võetakse selleks ülemine 30 cm turbakiht; epipedon on



monoliit huumuskattest, millel on võimalik jälgida

huumuskatte kihilist ehitust, lasuvust, orgaanilise aine

muundumise iseloomu ja koostist.

(5) muldade kooslus on ala või kontuur, kus esineb

kaks või rohkem tunduvalt üksteisest erinevat (kesk-

miselt kontrastset) mulda, kusjuures nendest igaühe

osatähtsus on üle 20%; dominantmuld on mullaliik

või erim, mis moodustab mullakontuurist üle 50%,

kusjuures temaga kaasnevad dominandist vähe erine-

vad (vähekontrastsed) mullad on vähemuses; domi-

nantmulla kontuuris võib esineda alla 10% keskmiselt

ja tugevasti kontrastseid muldasid.

(6) normaalsed mullad on need mullad, milliste

esinemisala bioklimaatilisele vöötmele omane mulla-

tekkeprotsess ei ole nüüdisajal mõjustatud erosioonist

(pindmise mullakihi ära- või pealeuhtest), perioodi-

lisest setete akumulatsioonist üleujutusvete (lammi- ja

rannikualad) mõjul, ega ole tegemist inimtegevuse

tagajärjel toimuva muldkatte eemaldamise või selle

mattumisega; anormaalsed mullad on aga need,

milliste bioklimaatilistele tingimustele omane mulla-

teke on takistatud või varjutatud erosiooni (erodeeritud

ja deluviaalmullad), setteid kuhjava tulvavetega üle-

ujutuse (lammimullad), perioodiliselt üleujutava mere-

vee (sooldunud rannikumullad) või inimese muldkatet

muutva tegevuse (tehnogeensed mullad) mõju tõttu.

(7) mullaseire ala – on mullakontuur või maa-

massiiv, millel toimub muldkatte ja mullatekketingi-

muste seire; mullaseire alal rajatakse vajaduse korral

huumustransektid (s.o huumusseisundi uurimise

transektid 10–15 huumuskaevega) või huumusringid

(8–10 huumuskaevega) ning tehakse nende uurimiseks

vajalikke töid; ühel seirealal võib asuda üks või mitu

mullaseire punkti või kateenat; mullaseirepunkt on

mõne ruutmeetri suurune ala, kus toimub võtmemulla

profiili kirjeldamine, proovide võtmine ja muu vajaliku

info kogumine.

(8) mullastiku kaardistamisühik (MKÜ) – on

piirkondliku mullaklassifikatsiooni ja muldade leviku

järgi koostatud mullaliikide nimekirjas olev muld, mida

peetakse vajalikuks eristada suuremõõtkavaliste

mullastikukaartide koostamisel.

(9) mulla huumusseisundi kui üldistava termini all

mõistetakse muldkattes toimuvat orgaanilise aine majan-

damist, mida saab kvantitatiivselt määratleda mulla

orgaanilise aine (MOA), mulla orgaanilise süsiniku

(MOS) või MOA-sse talletunud energia hulga, st kont-

sentratsiooni (%, g kg-1) või varu (Mg ha-1, g m-2) kaudu;

teisiti öeldes, iseloomustab mulla huumusseisund MOA/

MOS voogu (sisend → akumulatsioon → väljund) läbi

muldkatte.

Kohustuslik teave mullaseirepunkti (pedoni)

kohta

Tundmatust või puudulikult pasporteeritud muld-

keskkonnast (pedoni kohta) saadud andmed ei sobi

mulla- ja selle seire andmebaasidesse sisestamiseks.

Aegade jooksul on kujunenud välja kavad või skeemid,

mis tagavad uuritava pedoni identifitseerimise kõigi

oluliste väliste ja sisemiste omaduste suhtes, mis on ka

eelduseks vastava uurimuse võtmiseks andmebaasi.

Mullaprofiili ülesehitust (pedonit) peegeldav kirjeldus

on muldade iseloomustamise klassikaline vahend, mis

peaks mullaseires olema tehtud vastavuses kaasaja

põhimõtetega (Astover jt, 2012, 2013). Mullaprofiili

morfoloogiline uuring peaks hõlmama kõik horisondid

ja näitama erinevate mullamaterjalide esinemise ja

vastavate kihtide lasuvussügavuse. Mullaprofiili ehi-

tust kajastavate horisontide määratlemisel on globaal-

ses ulatuses toimunud kriteeriumide ühtlustamine

(SSDS, 1993; FAO, 2006).

Mullaseirealal seni tehtud mulla ja mullatekketegu-

rite kirjeldused võivad olla koostatud erinevate

metoodiliste juhendite järgi ja nende täiuslikkuses

võivad olla olulised erinevused. Põhiseirealadel ja

kateenadel sobiks edaspidi rakendada ESTSOTERis

toodud kava (Lemetti, Kõlli, 1998). Üldiselt on

muldasid käsitlev andmestik eri projektides võrdlemisi

sarnane. Fikseeritav mullainfo koosneb tavaliselt

järgmistest osadest (teema järel nurksulgudes on antud

maksimaalne näitajate arv ESTSOTERi järgi): (1) Mul-

lavälised ehk seireala ja mullatekketingimusi iseloo-

mustavad näitajad, selle hulgas seireala üldise-

loomustus [16] ja mullakontuuri iseloomustus [15]; (2)

Mullaerimi üldiseloomustus [17]; (3) Mullaprofiili ehk

pedoni andmed [18] ja (4) horisontide andmed [61].

Tänu viimastel aastakümnetel avanenud võimalusele

positsioneerida seirepunkt GPS süsteemi abil osutuvad

võimalikuks nn järel-tööd, milleks võivad olla täien-

dava kirjelduse tegemine, kordusproovide võtmine või

mõne muu stabiilse tunnuse mõõtmine. Eestile

suunatud info korral tuleks esmane mullaliigi ja lõimise

määrang teha EMK järgi. Kui vajatakse ka vastavaid

määranguid WRB või USDA ST järgi, siis neid tuleks

võtta kui sekundaarseid, millel peaks säilima seos

rahvusliku süsteemiga (SSDS, 1993; FAO, 2006).

Mullaseireks vajalikud laboratoorsed analüüsid

ja vastavad võimalused

Mullas toimuvatest protsessidest ja nende ulatusest

ülevaate saamiseks on vajalikud mullaseirealalt võetud

mullapeenese proovidest järgmiste keemiliste ja füüsi-

kaliste omaduste määramine:

(1) Seoses mulla huumusseisundiga: mulla üld-,

labiilne ja vees lahustuv süsinik; MOA ja üldlämmas-

tiku sisaldus.

(2) Makroelementide (Ca, K, Mg, P) üld- ja liikuva

ehk ekstraheeruva fraktsiooni sisaldus.

(3) Mikroelementide üld- ja liikuva ehk ekstraheeru-

va fraktsiooni sisaldus.

(4) Mulla happesuse iseloomustamiseks: pHKCl,

pHH2O ja karbonaatide sisaldus.

(5) Katioonide neelamismahutavus ja selle alustega

küllastatus.

(6) Mulla eripind.

(7) Mulla lõimis ehk liiva, tolmu ja savi sisaldus.

(8) Erimetoodika alusel võetud rikkumata struk-

tuuriga proovidest määratakse: lasuvustihedus, poorsus

ning vee- ja õhuläbilaskvus.

Meetodi valikul peab silmas pidama, et kasutataks

usaldusväärset ja laialt levinud meetodeid, mis annab

võimaluse tulemuste seostamiseks teistes riikides



saadud uurimistulemustega (SSSA, 1996; Calhoun jt,

1998). Kasutatavate seadmete puhul peab jälgima, et

tegemist oleks nüüdisaegse ja antud valdkonnas laialt

kasutatava instrumendi tüübiga. Nüüdisaegsete meeto-

dite kasutamine tagab analüüsitulemuste usaldusväär-

suse ja võrreldavuse nii varem kui edaspidi teostatavate

uuringute tulemustega.

Otstarbekas on kasutada nii MOS kui ka üldsüsiniku

ja üldlämmastiku sisalduse määramiseks kuivtuhasta-

mist kontrollitud atmosfääris ehk Dumas meetodit.

Mulla aineringe ja elutegevuse seisukohalt on oluline

määrata ka süsiniku labiilse fraktsiooni osakaal. Ots-

tarbekas oleks määrata nii taimede ja mikroorga-

nismide poolt väga kergesti kasutatav kuuma veega

ekstraheeruv süsinik kui ka lahja KMnO4 lahuse toimel

oksüdeeruv keemiliselt natuke stabiilsem kuid siiski

erinevate organismide poolt kasutatav süsiniku

fraktsioon. MOA sisalduse määramiseks on sobiv seni

laialt kasutatav gravimeetriline kuumutuskao meetod.

Nii makro- kui ka mikroelementide üldsisalduse

määramine sisaldab kahte põhietappi – mullaproovide

lahusesse viimist ja erinevate elementide määramist

lahusest. Kuna nii makro- kui ka mikroelementide

määramised on sarnased, siis määratakse need ühest ja

samast lahusest. Üldanalüüsiks tuleb proovide lahusta-

miseks kasutada mineraliseerumist hapete segus rõhu

all, milleks tänapäeval saab kasutada mikrolaine

mineralisaatoreid. Elementide sisalduse määramiseks

lahusest on sobiv kasutada plasma spektroskoopilist

meetodit (ICP).

Mulla liikuvate elementide määramiseks on erine-

vatel aegadel välja töötatud ja seni kasutusel väga palju

meetodeid. Eestis on mulla liikuvate taimetoiteele-

mentide sisalduse määramiseks kasutusel Mehlich 3

meetod. Kuna see on ainus Eestis tunnustatud meetod

ja mitmetes maailma regioonides suhteliselt laialt

kasutatav, siis on see momendil parim valik liikuvate

makro- ja mitmete mikroelementide määramiseks.

Mullaplasma (MOA+savi) mahutavust iseloomustab

mulla katioonide neelamismahutavus, kuid selle

määramismeetodi valikut raskendab asjaolu, et puudub

kõigile muldadele ühtselt sobiv meetod. Koos katiooni-

de neelamismahutavusega määratakse ka aluseliste

katioonide (Ca, Mg, K) osatähtsus selles ehk alustega

küllastatus.

Mulla lõimise määramine võiks toimuda sedi-

mentatsiooni-analüüsil põhineva pipettmeetodiga.

Nõutav erialane kvalifikatsioon

Mullaseire on vaid üks osa muldade seisundist üle-

vaate saamiseks. Nii võivad jooksvad seireandmed

(seire read) pakkuda eraldiseisvat metodoloogilist huvi

ja jälgitava parameetri paremat mõistmist, kuid mulla-

seisundist laiema ülevaate saamiseks ja hindamiseks

tuleb seireandmed integreerida laiemal tasandil tehtud

ressursi uurimistega. Selleks peaks omama üldisi

teadmisi EMK ja selle erinevate muldade ülesehitusest

ja põhiomadustest. Töövahendina peaks olema käe-

pärast võtta EMK kõrval ka MKÜ ja nende koodide

nimestik ning teave erinevate mullaomaduste indika-

tiivsest väärtusest ja kasutatud ühikutest. Öeldu põhjal

võib väita, et nimetatud mullainfo on hästi mõistetav

vaid üldmullateaduse põhikursuse ja Eesti mullastiku

kursuse läbinuile. Ülevaate tegemine laiemas plaanis

eeldab aga juba suuremat erialast kompetentsi ehk

magistri- või doktorikraadi omamist, mis eeldab ühtlasi

aktuaalse erialalise maailmakirjanduse tundmist, osale-

mist valdkonna ülemaailmsetel foorumitel ja heal tase-

mel ilmunud erialaseid teadusartikleid. Teisiti öeldes,

mullaseirest ülevaate tegemine eeldab head erialast

kompetentsi. Kahjuks peame tõdema, et Eestis on

puudus kõrge kvalifikatsiooniga mullateaduse eriala

spetsialistidest.

Nõuded seiretööde, mõõtmiste ja aruande kohta on

kättesaadavad uuendatud programmide ja vastavate

määruste kaudu (KeSS, 2016; KAUR, 2018).

Esiletõstmist väärivad saavutused Eesti muldade uurimises ja seires

Meie eelkäijate Eesti mullastiku uurimisele foku-

seeritud töö tulemusena on kogutud tähelepanuväärne

kogus meie muldade erinevaid omadusi kajastavate

andmete kogumeid ja tehtud probleemsetest küsimus-

test esmaseid ülevaateid. Mõneti üllatav on see, et

paljud varasemad uurimistulemused on leidnud liialt

vähe kasutust. Meie arvamusel vajab taoline Eesti

mullastiku kullafondi kuuluv andmestik taaskasutusele

võtmist, kusjuures seda saab teha ennekõike nende

kasutuskõlblikumaks muutmise kaudu. Enim arenda-

tuks Eestis on muldade saasteseire, degradatsiooni seire

(koos degradeerunud olekust taastumise seirega) ning

looduskaitse- ja kompleksseirealadega seotud muldade

(kaas)seire (Reintam, 2004; Kumar jt, 2009; KAUR,

2014; Klasen jt, 2017). Järjest suuremat hoogu võtvaks

seireks on muldade bioloogiline seire. Viimasel ajal on

üles kerkinud vajadus huumuskatete (pro huumus-

vormide) seireks (Kõlli, 2010; Zanella jt, 2010).

Järgnevalt loetleme mõningaid saavutusi Eesti

muldade uurimises ja seires, nimetades ka vastava

instantsi või viidates selle kohta ilmunud kirjandusele.

Sealjuures on olnud meile kättesaadavad peamiselt vaid

varasematel aegadel EPP-s ja EPA-s ning käesoleval

ajal Keskkonnaagentuuri suunitlusel tehtu. Kahjuks

jääb muudes asutustes tehtu sellest huvitatud asjaosa-

listele raskesti kättesaadavaks.

EPP mullastiku uurimise osakonnas tehtud

ressursi uurimused ja seire

EPP mullateadusliku sisuga andmestiku kui pärand-

materjalide hulka kuuluvad:

(1) Kogu Eestit hõlmav interneti kaudu kättesaadav

digitaalne mullastiku kaart mõõdus 1:10000 koos MKÜ

kontuurides olevate muldade põhiomaduste ja

pindalaga (MAM, 2001; MUR, 2001).

(2) Domineerivate mullaerimite mudelprofiilid koos

kõigi selle horisontide morfomeetriliste, erinevate

füüsikaliste ja keemiliste omaduste kontsentratsiooni

aritmeetiliste keskmiste ning kirjeldava statistika näita-

jatega. Algselt on need publitseeritud seeriaväljaandes

"Eesti NSV mullastik arvudes" (EMA, II, III, IV ja VI),

hiljem on nad õppeotstarbel välja antud brošüüridena



paberkandjal ja elektroonilisel kujul "Eesti muldade

digitaalse kogu" CD-6-na (EMDK, 2008).

(3) Eesti jaotamine põllumajanduslike maade mulla-

liikide koosseisu alusel 116 agro-mullastikuliseks

mikrorajooniks (EMA, I). Selle andmestiku järgi leiab

üles mistahes Eesti agro-mullastikulise mikrorajooni

mullaerimite ja kooslustes olevate mullaliikide osa-

tähtsuse andmed, mille alusel saab iseloomustada eri-

nevate maastike paigaste mullastikku ja hinnata meid

huvitava kinnistu mullastiku koosseisu ning selle vasta-

vust asukohale ehk pedo-ökoloogilist ekvivalentsust

(Arold, 2005).

(4) Määratud on Eesti muldade lähtekivimite ja nendel

kujunenud muldade mehhaaniline koostis ehk lõimis

mullahorisontide kaupa ning tehtud kokkuvõtted Eesti

maakondade muldade lõimistest (EMA, II, IV ja VI).

(5) On uuritud mullaliigi mullatekketingimuste regio-

naalsete iseärasuste kajastumist mullaprofiili ülesehi-

tuses ja omadustes: LP mullad (EMA, VI-4) ning Kr,

K, Ko, KI ja LP mullad (EMA, VIII-1-3).

(6) On selgitatud põllumuldade pedoni ülesehituse,

elementaarareaali suuruse ja huumushorisondi tüse-

duse (peamiselt K, Ko ja KI; vähemas osas Kr ja LP)

varieeruvust ja nende sõltuvust mulla asukohast

reljeefil (EMA, V-7). Samuti uuriti huumushorisondi

tüsenemist maastiku tüüpide, mullaliikide (K, Ko, KI,

LP ja Lk) ja agro-rühmade lõikes (EMA, VII-3).

(7) On määratud põllumulla erimite lasuvustihedused

kogu profiili ulatuses. Võrreldavuse huvides on need

määratud augustis-septembris peamiselt teravilja

kõrrepõldudel (EMA, VI-2).

(8) On uuritud põllumulla tihenemist (EMA, VI-3) ja

esitatud esmakordne mullatihese klassifikatsioon

(R. Lehtveer; EMA, VII-2 ja VIII-4).

(9) On kogutud andmed ühe ja sama mullaliigi (LP)

ülesehituse ja omaduste erinevuste kohta sõltuvalt

nende kasutamisest põllu- või metsamullana; samas on

selgitatud veel ka selle mullaliigi erinevusi geograafi-

lise leviku suhtes (EMA, VI-4).

(10) On koostatud ülevaade Eesti põllumuldade

kivisusest (peen- ja suurkivisus) (EMA, VII-1).

(11) Aastatel 1983–1994 rajati ja tehti põllumuldade

seiret 79 vaatlusväljakul. Tehti esimesed kokkuvõtted

põllumulla omaduste muutumisest statistilise analüüsi

alusel. Analüüsi alla oli võetud huumushorisondi tüse-

dus, huumuse sisaldus, huumusvaru ja lasuvustihedus;

künnikihi mulla pHKCl ja taimedele omastatava P ja K

sisaldus. Seda kõike tehti koos saagikuse uurimisega

(EMA, VII-4). 2002. aastal valiti nende hulgast põllu-

muldade seire jätkamiseks 30 ala, kuhu rajati selleks

otstarbeks huumustransektid PMK seirerühma poolt

(KAUR, 2018).

(12) On olemas andmed Kirde-Eesti muldade leelis-

tumise kohta (EMA, VII-5).

(13) On tehtud ülevaade Eesti liivmuldade keemi-

lisest koostisest (EMA, VII-6 ja VIII-6).

(14) On tehtud ülevaade Eesti rabamuldade saasta-

tusest 6 vaatlusväljaku andmete alusel ( EMA, VIII-5).

Väärib märkimist, et Eesti riigi taastamise ülemine-

kuaegadel on kaduma läinud andmed Eesti muldade

soojusressurssidest ja Eestit läbiva transekti sügav-

kaevete kohta kogutud andmestik.

Muudes uurimisasutustes mullaressursside uuri-

mise ja seire alal tehtust ja tehtavast

(1) Eesti Geoloogiakeskuse (EGK) poolt on muldade

seisundi jälgimiseks korraldatud üheksakümnendatel

aastatel püsivaatlusi reas vaatlusjaamades. Kõlli ja

Ellermäe osavõtul (2000) uuriti 12 seirepunkti sobivust

mullaseire läbiviimiseks, millistel jätkusid seiretööd

alates 2001. aastast. Heaks ülevaateks Eesti põllumul-

dades esinevate mikroelementide kohta on EGK osa-

võtul geokeemilise seire tulemusena koostatud bülle-

tään ja geokeemiline atlas (Petersell jt, 1996; Petersell

jt, 1997).

(2) Eesti Teaduste Akadeemia Looduskaitse Komis-

joni konverentsi kogumikus "Muld ökosüsteemis, seire

ja kaitse" (Reintam, 2004) tutvustatakse seirealade

valikuprobleeme ja esialgseid tulemusi huumusesisal-

duse, lasuvustiheduse ja hapestumise kohta; põllumul-

dade väetustarbe määramise ajalugu ja analüüsi-

meetodeid; ning taasalustatud põllumuldade seiret

P. Penu, I. Rooma ja O. Ellermäe koostööna. Peale

nimetatute on selles kogumikus veel rida Eesti muldade

seisundit käsitlevaid artikleid nagu mõhnastike mullad,

tihenenud muldade bioloogiline ravi, hooghännalistest

põllumuldades, juur-muld suhetest, lämmastikoksiidi-

de ja metaani emissioonist märgadest muldadest jms.

(3) Igati õigustatud on Keskkonnaagentuuri viimaste

aastate püüdlused kindlama süsteemsuse loomiseks ja

tõhusamate teede (mooduste) leidmiseks mullaseire

vallas, eesmärgiga saada võimalikult hea ülevaade

Eestimaa muldkatte praegusest seisundist ja selle mul-

dade muutuste suundadest, tehes seda nii asjakohase

tagasivaate kui seal käsiloleva inventuuri ja kriitilise

hinnangu kaudu (KeSS, 2016; KAUR, 2017, 2018;

KKMM, 2017). Keskkonnaagentuuri vastutusalasse on

laekunud mullaseirega seoses olevad aastaruanded ja

mõõtmiste andmestikud ning aeg-ajalt tehtud ülevaated.

(4) Vaadates tagasi EMÜ mullateaduslikes uurimus-

tes tehtule ja hinnates seda muldade seisundi määratle-

mise seisukohalt selgub, et on olemas soliidne kogus

olulise levikuga mullaerimite kohta tehtud süva-

uurimusi (režiimid, huumusseisund ja palju muud),

millised peaks n.ö taaskasutusse võtma. Omamoodi

suur väärtus mudelmulla või etalonina on Balti-Amee-

rika koostöös uuritud reepermuldadel, mida saab

kasutada nii metoodikate, klassifikatsioonide kui ka

mullaomaduste võrdleval analüüsil (Calhoun jt, 1998).

Samas on EMÜ-s terve rida jätkuvaid uuringuid, mis on

tehtud viimastel aastatel ja pakuvad huvi muldade seire

ja olemasoleva seisundi hindamise aspektist.

(5) Muldade seisundi hindamise ja nende seire seisu-

kohalt huvipakkuvaid uurimisi on rohkesti veel ka

paljudes teistes Eesti uurimisasutustes: EKUK, Metsa-

kaitse- ja Metsauuenduskeskus jt.

2017. a seisuga oli PMK korraldatud riiklikus mulla-

seires 30 püsivaatlusala järgmiste mullaliikidega (arv

sulgudes): K (2), Ko (4), KI (4), LP (2), Kg (1), Kog

(1), KIg (2), LPg (2), Gk (3), Go (2), GI (3), LkG (1),

E-D kompleks (2), turvasmuld (1) (KAUR, 2018).



Kuigi taoline mullaliikide jaotus on seiratavate põllu-

muldade suhtes küllaltki esinduslik, oleks siiski õigem

normaalse arenguga muldadest ennekõike seirata auto-

morfseid parasniiskeid muldasid ja selle järel (või

kõrval) alaliselt liigniiskeid glei- ja n.ö viimases järje-

korras turvastunud ja turvasmuldasid. Gleistunud

muldade vähesem seiresobivus tuleneb nende väikse-

mast osakaalust põllumuldade hulgas ja veel sellest, et

nad on üleminekuala mullad parasniiskete ja gleimul-

dade vahel.

PMK poolt seiratavate huumustransektide algus- ja

lõpp-punktid ning sügavkaevete asukohad on GPS-i

abil seostatud geograafiliste koordinaatidega. Graafi-

kujärgse seireaja raames võetakse augustis-septembris

proovid sügavkaevete geneetilistest horisontidest ja

huumuskaevetest ning eriproovid lasuvustiheduse ja

koondproovid raskmetallide ja taimekaitsevahendite

jääkide määramiseks (Reintam, 2004; Klasen jt, 2017).

Ka muldkesksele seirele alternatiivsed seired võivad

oma põhiobjekti mullaga seotuse tõttu uurida mõnin-

gaid mullaparameetreid. Samas jäävad nad valdavalt

kõik muldasid käsitlevas osas lünklikuks, sest ei ole

tehtud nõutaval tasemel muldade määramist ja ei ole

fikseeritud kohustuslikke mullaparameetreid. Nii on

Eestis kujunenud olukord, kus juhuslikult seiresse

sattunud mullad on muldkeskselt positsioonilt lähtuvalt

vähe huvipakkuvad. Samal ajal ei ole Eesti seiramist

vajavaid domineerivaid mullaerimeid allutatud piisaval

hulgal seiresse.

1997. aastal koostatud Riikliku mullaseire projekti

järgi (Kõlli, Lemetti, 1997) oleks optimaalne teha

mullaseiret 29 mullaerimil, mis hõlmaks kokku 109

seirepunkti (metsas 18 mullal ja 40 punktis, looduslikul

rohumaal 17 ja 25 ning haritaval maal 17 ja 44). Lisaks

sellele peaks seirele olema allutatud 17 mullakateenat,

mis hõlmaks anormaalsetest muldadest erodeeritud,

deluviaalsed, lammi- ja rannikumuldade kateenad; nor-

maalsetest muldadest mõhnastike, rannavalli, rähk-

moreeni ja veesetete, Kesk-Eesti karbonaatse moreeni

ja veesetete, Lõuna-Eesti punakaspruuni moreeni ja

veesetete, leede- ja leetunud, glei- ja turvastunud ning

paepealsete muldade kompleksid (kateenad); lisaks

turvasmuldadest madalsoode ja rabade äärealad ning

soostunud lammi- ja lammisoomullad ligemale 60

seirepunktiga.

Muldade seisundit kajastava olemasoleva (st varem

kogutud) teabe kohta kehtib väljend, et see ei ole

"varnast võtta", sest selle uuskasutusse võtmine nõuab

rohket eeltööd. Parima kättesaadavuse huvides tuleks

selleks koostada kõigepealt vastava suunitlusega

bibliograafiline nimekiri, millesse on sisestatud vaid

tööd, kus muld on dokumenteeritud või on fikseeritud

olulised muldkatte parameetrid. Siinjuures saab erand-

juhtudel arvestada sellega, et puuduv info hangitakse

nn järeltöö korras. Bibliograafia koostamisega peaks

kaasnema süsteemne märksõnade register, mis annab

võimaluse meid huvitava töö kergesti üles leida.

Soovida jätab mulla kui olulise loodusressursi kajas-

tamine riigi seadusandluses. Peamiselt on tähelepanu

pööratud vaid muldkatte kaitsele erinevatest aspekti-

dest lähtudes (1) saastekahju hüvitamise seadus (1993);

kaitstavate loodusobjektide seadus (1994); maapõue-

seadus (1994); ranna ja kalda kaitse seadus (1995) ja

veel mõned teised. Vaja oleks täielikult muldkeskselt

positsioonilt lähtuvat seadusandlikku akti.

Mullaseire olulistest külgedest

Mullaseiret peaks kõigepealt tegema võtmemulla-

erimitel, mille tulemustele toetudes saab iseloomustada

nendele arenguastmelt, lõimiselt, veerežiimilt ja kasu-

tuse iseloomult sarnaseid muldasid. Representatiivsuse

tagamisel on olulisem ühe võtmemullaerimi suurem

seirealade arv, kui suur erimite mitmekesisus. Eesti

muldade taksonoomilise seire võtmemullaerimite ni-

mestik on kokkuleppe asi, sõltudes muldkatte mitme-

kesisusest, muldade osatähtsusest ja rahalistest võima-

lustest. Võtmemullaerimid võiks jaotada nende osa-

tähtsuse järgi kolme (I–III) kategooriasse (Kõlli,

Lemetti, 1997), eelistades seiramisel I kategooria võt-

memuldasid. Valdavalt kõigi anormaalsete muldade,

aga ka mõningate normaalse arenguga mineraal- ja

turvasmuldade seiret oleks otstarbekas teha võtme-

kateenade lõikes, mis annab hea ülevaate muldkatte

mitmekesisusest (pedoökotonide rikkusest). Ka lähte-

kivimist päritavate omaduste ja muld-taim süsteemi

lõimisele vastava adekvaatsuse selgitamist on mõttekas

teha võtmekateenade abil.

Põhimõttelise tähtsusega muldade seires on muld-

katte kihilise ülesehituse, talitluslikult aktiivsete kihtide

tüseduste ja mullatekkest puutumatute kihtide paikne-

mise fikseerimine. Üldiselt on mullaprofiili koosseisus

olevate horisontide määratlemisel globaalses ulatuses

toimunud diagnostiliste kriteeriumide ühtlustamine

ning erinevate riikide mullauurijate vahel üksteise

mõistmisel probleeme ei teki. Arusaamatusi võib tekki-

da eri maade mullaandmete võrdlemisel muldade

kaupa, sest et erinevate maade ja koolkondade klassi-

fikatsioonide põhiprintsiibid, kasutatavad kriteeriumid,

taksonite maht ja mullanimed lahknevad suures

ulatuses. Ka kohalike mullanimetuste tõlge teistesse

keeltesse ja eelnev kasutatavate nimetuste konverteeri-

mine ei lahenda seda probleemi, sest diagnostikaga

hõlmatavad "mullamahud", klassifikatsioonide paind-

likkus ja piirkondade mullastikulis-klimaatilised tingi-

mused võivad olla erinevad. Selle kõige tõttu kon-

tuuride eralduspiirid mullastiku kaardil ei kattu ning

alternatiivseid vasteid teise maa mullaklassifikatsi-

oonis on valdavalt rohkem kui üks.

Mullaseirepunkti iseloomustuseks valitud pedon ei

pruugi alati kokku langeda mullakontuuri nimetusega,

mis on sisuliselt polüpedon. Mullaseire adekvaatsuse

tagamiseks peaks mulla seireandmete baasis olema

seirealade ja seirepunktide register. Tähtis on, et oleks

tagatud domineerivate võtmemuldade seire ja nende

optimaalne geograafiline paiknemine ning oleks väldi-

tud liigsed kordamised.

Mullaseirel on oluline jälgida muldkatte aktiivseima

osa s.o huumuskatte ülesehitust ja talitlemist. Mulla ja

taime vastastikune seos on enam märgata maapinnale



lähemal lasuvates mullakihtides. Huumuskattes peegel-

dub taimkatte tagasimõju (iga-aastase varise ja moo-

dustunud orgaanilise aine poolest rikaste horisontide

akumulatsiooni näol) mullale. Huumuskate (epipedon),

mis lasub taim- ja muldkatte piirimail, väljendab huu-

musprofiili kaudu kõige selgemalt nii looduskeskkonna

kui ka inimtegevuse mõjutuste iseloomu mullale.

Rohkete uurimistega on selgunud looduslike mulla-

koosluste väga suur mosaiiksus ja koos sellega ka

epipedonite (eriti selle ülemise osa – metsa või rohu-

maade kõdukihtide) mosaiiksus, mis nõuab põhimõtte-

liselt erilist seiret. See on, ühelt poolt, seotud suurema

arvu mõõtmistega, et tabada suurest loomupärasest

varieerumisest tingitud nähteid ning, teiselt poolt, vaja-

dusega uurida morfoloogiat pealtvaates (avades järjest

uusi kihte), mitte aga külgvaadet kirjeldades, nagu seda

tehakse tüsedate mullahorisontide puhul. Eesti kohta on

välja töötatud huumuskatte klassifikatsioonid nii

metsa- kui haritava maa muldade kohta (Kõlli, 1994,

2003).

Eestimaa paiknemise tõttu metsavööndi pedo-

klimaatilistes tingimustes on eriline indikatiivne roll

taim-muld süsteemi talitluste mõistmisel just huumus-

katte pindmisel osal ehk metsakõdul. Meist põhjapool

asuvatel aladel suureneb metsakõdude uurimise

vajadus veelgi enam, meist lõunapoole suundudes aga

selle komponendi roll väheneb. Seega on erinevate

mullaliikide ja piirkondade seire puhul huvide fookus

erinevatel muldkatte komponentidel. Teisiti öeldes ei

ole muldade tasakaalulise oleku püsimajäämise, öko-

loogiliselt õige kasutamise ja kaitse võtted universaal-

sed, vaid erinevad põhjalikult, minnes põuakartlikelt

muldadelt märgadele muldadele, kergetelt lõimistelt

rasketele, mineraalmuldadelt turvastele, happelistelt

karbonaatsetele jms.

Mullaseire problemaatilised aspektid

Maakera eri piirkondade muldkatetele on iseloomulik

märgatav unikaalsus (pedoökoloogiliselt ekviva-

lentsete alade vähesus või puudumine), muldade suur

regioonisisene mitmekesisus ja nende omaduste suured

erinevused (mineraal- ja turvasmuld, karbonaatne ja

happeline muld, veerežiimilt põuakartlik kuni

üleujutatud muld, lõimiselt liivad, kruusad kuni savid

jms), mis eeldab detailsel taksonoomilisel tasemel

(meil liigi või erimi tasemel) tehtavat seiret. Muldade

mitmekesisus teeb mullaseire mahukaks võrreldes vee

või õhu seiretega. Üldjuhul on muldade uurimise

meetodid, klassifikatsioonid ja ka seire oma algsel

arengul lähtunud põllumajanduse huvidest. Seoses

sellega on looduslike alade muldade ökoloogiline

iseloomustamine ja seire erisused õigustamatult vähem

tähelepanu ja uurimist leidnud. Sootuks vähe

tähelepanu on pälvinud nii looduslike kui kultuuris-

tatud muldade keskkonnaseisundit määravad aspektid

(Kõlli, 1999; Blum, 2002), mida käsitleme põgusalt töö

viimases osas (Kõlli, 1999).

Eestis peaks mullaseire planeerimisel ja registrite

korraldamisel rakendama ametlikult kinnitatud MKÜ

nimestikku, mis rahuldab täielikult mullaseire vaja-

dused (MKÜ, 1982). EMK ja MKÜ nimestik tagavad

võimaluse konverteerida seiresse võetud võtmemulla

nimetused nii WRB mullaklassifikatsiooni, kui ka

USDA Soil Taxonomy süsteemidesse (SSS, 2014;

IUSS, 2015). Rahvusvahelises suhtlemises kerkib üles

ka mulla lõimise konverteerimise vajadus. Selles osas

on esialgu vältimatu kahe süsteemi paralleelne kasuta-

mine. Samas on erijuhendite alusel võimalik kon-

verteerida Katšinski (vene süsteemi) järgi määratud

lõimis WRB süsteemi, kuid mulla korese puhul on

vältimatu EMK jaotuste kasutamine (Astover jt 2013;

Rannik jt, 2016).

Perspektiivne mullaseire peaks lahendama ka uue

adekvaatse mullainfo laekumise, mille kaudu täienevad

muldkatet käsitlevad andmebaasid ja toimub mulla, kui

tähtsa loodusliku ressursi ökoloogiliste aspektide

arvestus. Üheks mullaseire tõhustamise asjaoluks on

varasemate soliidse andmestikuga uurimisalade kasuta-

mine. Samuti võiks arvestada nn järel-töödega mulla

kirjeldamise osas, mis on eriti aktuaalne aladel, kus

muld on olnud kaasseire objektiks.

Muldade käsitlemisel ja seirealade valikul on vaja

tähelepanu pöörata regiooni nn ideaalsele mullale

(Kõlli, 1994; Kõlli, Tamm, 2012). Selleks on antud

piirkonna maksimaalse produktsioonivõimega ja samas

tasakaalustunud olekus olev muld. Igas regioonis võib

eristada oma ideaalmullad, millised ületavad ülejäänuid

oma produktiivsuselt ja talitluse aktiivsuselt. Võrreldes

nn ideaalmullaga on teistel muldadel rohkem puudeid,

mis peaksid saama muldade seires fikseeritud, kus-

juures mõningatest puuetest taastumine või puude

progresseerumine väärib seiramist.

Aladel, kus muldade seire on kaasseire staatuses,

peaks karakteristikuid olema sellises mahus, et saaks

määrata mullaerimi, selle põhiomadused ning seostada

mullaandmed taimestiku, kliima, pinnakatte, loomas-

tiku jms andmestikuga. Kõigil mullaseiresse võetud

aladel tuleks tagada kavandatavate mõõtmistulemuste

säilitamine ja nende liitmine olemasolevasse mullas-

tiku andmebaasi (Jones, Buckley, 1996).

Üheks eriliseks nähtuseks Eesti muldade degradatsi-

ooni alal on kaevandusmaastiku rikutud mullad, kus

kuni 1959. aastani kaevandati põlevkivi maa all.

Nendel aladel on maa-aluste kaevanduskäikude sisse-

langemise tõttu maapind vajunud kohati isegi üle kahe

meetri. Üldiselt on muldade produktiivsus nendel

ebaühtlastel aladel langenud, liigniisked mineraalmulla

langatuslohud on alluvad soostumisele ja kogu ala

muutunud raskesti majandatavaks, mida on keeruline ja

kulukas taastada (KAUR, 2018). Mõningane seire

kuluks ka nende alade parema kasutamise huvides ära.



Arutelu mõningate mulla omadustest ja talitlemisest tulenevate seirevajaduste üle, mida tasuks arvestada riikliku mullaseire

programmi revideerimisel

Maa ja mulla hoidmine on suuremas ulatuses riigi-

sisene asi võrreldes vee ja eriti õhu kaitse ja seirega,

mis on valdavalt riigiülesed ressursid. Kahjuks on

Eestis mullaandmebaaside läbitöötamine ja täienda-

mine muutunud mõneski osas mittepiisavaks või

puudub hoopiski. Arhiivis seisvast andmebaasist ei ole

kasu kellelegi. Mullaseire, mis on väga tihedalt seotud

riigis olemasoleva mullainfoga, põhiülesandeks on

jälgida muldkatte talitlemist. Toetudes varem kogutud

infole saab otsustada – kas seire toimub kestlikult ja

normaalsetes piirides. Siinjuures on väga oluline arves-

tada regionaalset aspekti ning muldkatte seotust

ümbritseva looduse teiste komponentidega ja nendes

toimuvate muutustega.

Eesti muldade seire heal (kaasaja nõuetele vastaval)

tasemel mittekäivitumist, võrreldes teiste looduse

komponentide seirega, seostub adekvaatse riikliku

mullateenistuse puudumisega, millise üheks üles-

andeks oleks olnud ka olemasoleva mullastikulise info

pidev läbitöötamine, selle täiendamine ja sealhulgas ka

mullaseire korraldamine. Tõsiseks puuduseks on

mahajäämus kommunikatiivsete digiandmebaaside

loomises ja mullateadust põhjalikult tundvate spetsia-

listide vähesus.

Vaadeldes Euroopa mullakaitsestrateegias välja

toodud kaheksat olulist mullakaitse teemat (Blum,

2002): erosioon, orgaanilise aine vähenemine, saastu-

mine, sooldumine, tallamine, bioloogilise mitmekesi-

suse vähenemine, mulla katmine ehitiste ja muude

rajatistega, maalihked ja üleujutused nn mullaseire

võtmes, võib tõdeda, et nendest sooldumine ja maa-

lihked on Eesti puhul lokaalse tähtsusega. Valdavad

üleujutused esinevad vooluveekogude lammidel

kevadperioodil, olles looduslike rohumaamuldade

tekketingimuseks, kuid oma vähese leviku tõttu nad

olulist seiret ei vaja. Mullaseire ressurssi ei oleks vaja

kulutada ka muldade tehnorajatistega katmise uuri-

misele, kuna see on maakasutuse arvestuse asi. Kuid

siinjuures võiks olla nõue, et peetaks arvestust kaetud

muldade pindala ja liigilise koostise ning mulla

kvaliteedi üle. Mis puutub muldade erosiooni ja de-

flatsiooni, siis need on enamasti regionaalse tähtsusega

ja esinevad taimkatteta (sh haritavatel) maadel. Kuna

vee-erosiooni kõrval võib kallaklikel põldudel esineda

ka tehnoloogilist erosiooni, vajab seda sorti degradatsi-

oon seiramist mõne erinevale E-D kateenale rajatud

transektiga. Enam seiramist vajab orgaanilise aine kadu

muldkattest ja muldade saastumine. Teatavasti on

põllumuldadele iseloomulik intensiivne ja aasta-aastalt

muutuv mulla orgaanilise aine aastakäive. Tasakaalus

sisendi ja väljundi korral püsib mulla huumusseisund

paljuaastase keskmisena muldkatte huumushoiuvõime

ehk optimaalsel tasemel (Astover jt, 2012). Üleeksplua-

teerimisel ja mitteküllaldase kompenseerimise korral

võib mullas tekkida aga huumuse vajak. Küll aga

tekivad hüppelised muutused maade kuivendamisel ja

põllumulla muutmisel püsirohumaaks, mille alal seni

kindlaks tehtu vajaks edasiarendamist seire abil (Kõlli

jt, 2004; Astover jt, 2012).

Enne täiel käigul muldade saastatuse seire alustamist

oleks vaja teha nn rekognos- või eeluurimisi endisaegse

ja praeguse aja saasteriskiga aladel. Saastatuse seire on

laboratoorsete analüüside osas väga mitmekülgne ja

mahukas. Aruannete järgi otsustades on selles vallas

oldud võrdlemisi edukad, kuid mulla järjepideva

saasteseire alla oleks mõistlik võtta vaid kriitilises

seisus olevad mullad ja keskkonnaohtlikud saasteained

(Klasen jt, 2017).

Laialdaselt tunduvad olevat kaasajal levinud arvamus

ja hoiatused, et muldade bioloogiline mitmekesisus

väheneb kõikjal drastiliselt. Juhime seoses sellega

tähelepanu kahele olulisele asjaolule (1) et mullaelus-

tiku koosseis sõltub mullaliigist ja on suuremal või

vähemal määral erinev erinevates muldades ja erineva

maakasutuse korral ning (2) et mullaelustiku arvukuse-

le ja mitmekesisusele hinnangu andmine ja nende seire

peaks toimuma ikkagi muldkeskselt st mullaliigi

põhiselt. Seega tuleks kõigepealt kindlaks teha mulla-

elustiku koosseis ja talitlemine ning elupaik erinevates

mullaliikides ning selle erinevate horisontide ja

struktuuriagregaatide suhtes ning alles siis saab uurida

põhjalikumalt elustiku adekvaatsust mullale ja selle

muutumise dünaamikat.

Üldiselt ei peaks põllumuldade seireprogramm enda

kanda võtma taimetoiteelementide sisalduse dünaami-

ka jälgimist, sest see ei ole mullaliigi põhine, vaid

peamiselt ikkagi muldade majandamise (kasvatatavate

kultuuride vajaduse ja mullast eemaldatud varude)

põhine, seega on see ka vaid konkreetse põllu (või

põllumassiivi) põhine. Meie arvates ei ole mõistlik

kulutada mullaseirele määratud vahendeid väetistarbe

jms määramiseks ehk siis, seiret ei tehta selleks, et anda

soovitusi väetiste ja taimekaitsevahendite kasutami-

seks. Need asjad peaksid olema teise suunitlusega

ettevõtmiste või uurimisprogrammide ülesandeks.

Arvesse võiks tulla ehk vaid mulla kaltsiumi- ja

huumusseisundi seire, mille tulemuste alusel saab

korrigeerida mulla taimekasvatuslikke omadusi mulla-

parandajate (lupjamine, orgaanilised ained) kasutamise

abil. Hoopiski olematu või vähearvukas on Eestis

andmestik looduslike (metsa- ja rohumaa-) mineraal-

muldade huumuskatte ja alusmulla taimedele omasta-

tava P, K, Mg ja Ca kohta. Taolisi andmeid on olemas

vaid mõningate mullaliikide metsakõdude kohta

(EMA, IV ja V) ja üksikutes teadusartiklites. Metsa-

maade metsakasvatuslike omaduste hindamise seisu-

kohalt oleks vaja teada kõigi nimetatud elementide

seisundit, et selgitada välja esineda võiv defitsiitsus

teatud elemendi suhtes ning nende sisalduse takso-

noomilised ja piirkondlikud erinevused.

Viimastel aastakümnetel on muldkatet käsitletud

mitte ainult kui tootmisvahendit põllu- ja metsamajan-

duses, vaid ka kui ümbritseva keskkonna head seisundit

hoidvat või seda parandavat looduslikku moodustist,

mis toimib tänu muldkatte ja tema koosseisus olevate



muldade talitlemisele või nendes toimuvatele protsessi-

dele ning on suuresti erinev sõltuvalt mullaliigi

omadustest (Kõlli, 1999; Blum, 2002; Kõlli jt, 2004).

See muldade roll oleneb peale temas elunevate

organismide veel ka muldkatte all olevate pinnakatte

kihtide iseloomust.

Peamised mulla talitlused (ka funktsioonid,

teenused), millistest sõltub ühe või teise mullaliigi

keskkonda hoidev võime, on (1) mulla talitlemine

taimedele ja MOA lagundajatele sobiva keskkonnana,

(2) talitlemine taimedele omastatavate toiteelementide

ja vee akumulaatorina ning vett puhastava membraani-

na, ja (3) mullaliigile omase mullakliima loomine

mullaliigipõhise tsüklilisuse ning tasakaalustatud vee-,

õhu-, soojus- ja hapendus-taandusrežiimide kaudu.

Muldkatte keskkonnakaitseline võime on kvantitatiiv-

selt hinnatav ja majandusliku tegevusega reguleeritav.

Nii determineerib muldkate (1) temast alguse saavate

aineringete koostise ja mahu ning (2) talitluste ise-

loomu, millega töödeldakse ümber mulda sattunud

aineid ja puhastatakse mullas olevat või mulda läbivat

vett. Erinevate mullaliikide keskkonnahoiuvõimet saab

peale võrdleva hindamise ka majandamisvõtete abil

tõhusamaks muuta. Taolise hindamise ja vastava

aktiivsuse korrigeerimise võimaluste üle otsustamisel

on aluseks sellised seiratavad mulla karakteristikud

nagu mullahorisontide tüsedus, lõimised ja nende

lasumise iseloom, mullaplasma seisundit näitavad

eripinna indeks ja neelamismahutavus, muldkatte elus-

tiku koosseis ja bioloogiline aktiivsus, küllastusaste ja

selle vastastikune seos happesuse ja/või kaltsiumi

seisundiga jms.

Õigustatud tundub olevat ettepanek muldade

süsinikusisalduse diferentseeritud või süvitsi minevaks

seiramiseks, et jälgida ja võrdlevalt hinnata labiilse ja

stabiilse süsiniku hulka ja nende vahekorda muldades

(KAUR, 2017, 2018). Olulise tähtsusega ja eriti vajalik

on see põllumuldade puhul. Metsamuldade puhul

taoline seirevajadus puudub, kuna siin selgub süsiniku

käibega seotud toime huumuskatte seire kaudu. Mis

puutub Eesti muldade huumuskatte (sh mulla orgaani-

lise süsiniku) seisundisse, siis need on leidnud kokku-

võtvat käsitlust nii teoreetilisest aspektist (Astover jt,

2012; Köster, Kõlli, 2013), kui ka MOS ja/või huumuse

kontsentratsioonina mudelmuldade geneetilistes hori-

sontides erineva maakasutuse korral (EMA, II, III, IV

ja V; Kõlli jt, 2009; Kõlli jt, 2010), ning ka kokku-

võtvate artiklitena Eesti metsamaa- (Kõlli jt, 2004),

haritava maa (Kõlli, Ellermäe, 2003) ja rohumaamulda-

de (Kõlli jt, 2007) kohta. Eestis on kogutud olulisel

hulgal andmestikku, et teha esialgseid kokkuvõtteid

muldade omaduste muutuste kohta seoses maakasutuse

muutustega taksonoomilisel alusel. Seega ei oleks esi-

algu otstarbekas rajada uusi paralleelseid kohtpaikseid

seirealasid haritava ja metsamaa muldadele nende

erisuste hindamiseks.

Eestis senini tehtud riikliku loodusressursside seire

alusel saab väita, et mullaseire vajadust on selgelt

alahinnatud. Selleks tööks eraldatud väheste rahaliste

vahendite kõrval ei ole täitunud lootus, et mullaseire

saab lahendada nn kaasseire korras. Negatiivseks

näiteks selles osas on kasvõi rahvusvaheline (piiride

ülene) metsade seisundi seire, millega loodeti lahen-

dada ka metsamuldade seire. Kuid kahjuks on siin-

juures muldkatet käsitletud kui vaid taustsüsteemi, mis

ei vasta üldsegi mitte mullaseire kaanonitele. Kõige

suurem vasturääkivus esineb siin muldkatte käsitle-

misel etteantud lasuvussügavusega mullakihtide kaudu,

ignoreerides mullahorisontide tegelikke lasumise

sügavusi ja huumuskatte (ehk huumusvormide) esine-

mist, mis on mullaseire põhifookuse asi. Selle kõigega

kaasneb mitteadekvaatsete proovide võtmine, millede

analüüsitulemused ei oma mullaomaduste üldistamise

seisukohalt olulist väärtust. Taoline mullaseire staatus

– olla teenuste osutajaks kõrvalseisvate loodus-

objektide seirele – ei lahenda mullaseire ülesandeid. Nn

ühisseire tuleks juba algselt planeerida kokkuleppe-

liselt nii, et toimuks pariteetne käsitlus ühisosade või -

huvide suhtes. Peaks kehtestama nõude, et kõigil

mullaga seotud seiretel peaks toimuma mulla määratle-

mine ka mullaseire nõuete kohaselt.

Oleme nõus arvamusega (KAUR, 2018), et mulla-

seire peaks hõlmama peale senini kavas olevate

vaatluste veel ka mulla lämmastiku, eripinna ja

neelamismahutavuse määramise ning kuivendatud

põllu-, rohumaa- ja metsamulla dreeni- või kuivendus-

kraavivee analüüsi. Nii makrokliima mullakliimaks

kujunemise huvides, kui ka mullaliigipõhise elus-

organismide koosseisu ja talitlemise uurimise huvides

on vaja teada ühe või teise mullaliigi õhu-, soojus-,

niiskus- ja hapendus-taandusrežiime. Praeguseks ajaks

on säilinud vaid väheses koguses uurimisandmeid EPA

ja mõnede teiste uurimisasutuste teaduslike tööde

kogumikes, mis vajaksid esmajärjekorras mullaliikide

lõikes digitaliseerimist. Mullakliima jälgimist põllu-

maadel on Eestis tehtud Jõgeval aastatel 1965–1990

(Raudsepp jt, 2017). Sellealane pärandmaterjal vääriks

arhiividest üles otsimist ja digitaliseerimist ning mulla-

seire reeglite kohaselt süstematiseerimist, kusjuures

erilist huvi pakuksid erinevate mullaliikide soojusres-

sursside andmed.

Mullaseire probleemide üle arutlemisel paistavad

silma "käärid" Euroopa tasandile esitatavate võrdlus-

andmete või üldistuste ja kohalikuks majanduseks vaja-

tavate andmetöötluste vahel. Esimesed vajavad heade

alatundjate poolt tehtud üldistusi, teised konkreetseid

andmeid kasutusüksuste (maamassiivide) või geo-

graafiliselt positsioneeritud punktide kohta. Need kaks

erisuunalist aruandlust ei kattu omavahel ja vajavad

seega erinevat lähenemist ja üldistuse astet. Mõlema

vajaduse kataks otstarbekalt koostatud süsteemne

riiklik mullastiku andmebaas.

Üheks mullaseire probleemiks seirealade sobivuse

kõrval on nende säilimine seirekõlblikena pikemas aja-

lises perspektiivis. Selles osas tuleks eelistada loodus-

kaitse all olevaid alasid. Haritavate maade seirealadel

peaks säilima riigi keskmisele tasemele vastav

agrotehnoloogia ja väetuskoormus. Mullaliigi (erimi)

seirealaks võivad sobida hästi ka mahealad, sest seal

peegelduvad kasutatava tehnoloogia kõrval tunduvalt



paremini mulla sisemistest omadustest tingitud nähtu-

sed. Eesti mullaseire võrgustiku loomisega seotud

probleeme on käsitletud ka EV KKM Seirenõukogu

poolt sõlmitud lepingulise töö aruandes (Kõlli,

Ellermäe, 2000b).

Kokkuvõte

Eesti mullaseire tõhustamisel on olulise tähtsusega

järgmised asjaolud.

(1) Muldkatte talitlusliku seisundi hindamine ja hea

seisundi kestmine nõuavad võrratult rohkem kui seire

aegridade fikseerimine; iga seireperioodi uued andmed

tuleks võimalikult koheselt integreerida varasemate

ressursi uurimustega ja jooksvalt kogutud seire

andmetega.

(2) Esimese kokkuvõtva teabena mullaseire alal

tuleks koostada nii trükis ilmunud kui käsikirjadena

arhiivides oleva Eesti muldade seiret käsitleva materjali

bibliograafiline nimestik, mis sisaldaks peale seire

andmete veel ka varasemaid aruandeid, artikleid,

ülevaateid, kogumikke jms., mis käsitlevad mullaseire

metoodilisi aluseid, mullaseire andmete interpreteeri-

miseks vajalike ressursi- või algandmete kogusid ja

läbiviidud seoste uurimusi. Hea kättesaadavuse huvides

tuleks see nimestik varustada seire sisu käsitlevate

oskussõnade süstematiseeritud loendiga, mis näitab

kätte meid huvitava kirjutise teema ja asukoha.

(3) Mullaseirealad (senised ja rajatavad) peaks seos-

tama GPS süsteemi abil olemasoleva keskkonnaseire

võrgustikuga, tehes nad selle läbi georefereeritavaks,

mis võimaldab seostada mullastiku andmeid teiste

seiratavate looduse komponentide andmebaasidega.

(4) Vaja on kokku koguda varemalt laekunud

andmestikud põllu- ja metsamuldade mudelite kohta

(tehes vajaduse korral eksperthinnangu ja digitaliseeri-

des andmed); kogu aktuaalse seire käigus laekunud

andmestiku kasutusväärtus tõuseb kordades vaid juhul,

kui see on integreeritud varem tehtud ressursi uurimus-

tega.

(5) Asjakohaste dokumentide kogu bibliograafia

nimestiku loomise kõrval on oluliselt tähtis (1) luua

mullaliikide kaupa (taksonoomiline) register, mis on

jaotatud maakasutusviiside kaupa, ja (2) kohtpaikselt

fikseeritud seirepunktide koordinaatide register koos

selle mulla kohta kogutud andmestikuga. Koos eeltoo-

dud aasta-aastalt täiendatavate registritega on vajalik

arhiivis säilitada nii aastaaruanded, kui ka perioodiliselt

koostatud ülevaated.

(6) Metsamuldade talitlemisest ja omadustest

põhjalikuma ülevaate saamiseks tuleks algust teha

nende huumuskatete kui suhteliselt kiiresti muutuva

muldkatte osa, kuid samas ka kui väga hea ökoloogilise

indikaatori, süstemaatilise seirega.

(7) Aeg on küps ka alustamaks mullaelustiku

seiramist lähtuvalt muld-kesksest aspektist. Mullaelus-

tiku seireandmed vajavad seostamist mitte ainult mulla-

liigi või -erimiga, vaid ennekõike huumuskatte tüüpide

(pro huumusvormide) ja nende eriilmeliste kihtide

ja/või struktuuriagregaatidega. Üheks töövahendiks

selles on eraldi Eesti haritavate ja metsamuldade kohta

koostatud huumuskatete klassifikatsioonid. Esimese

lähendina on vaja mullatüübi põhiselt kindlaks teha

elustiku funktsionaalsed grupid või domineerivad

liigid, mille alusel saab hiljem seirata toimuda võivaid

muutusi.

(8) Mullaseire eesmärgid ja nomenklatuur vajavad

täpsemat fokuseerimist: mullaseirena saab võtta vaid

neid uurimusi, mis on tihedalt seotud mullaga ja

vajalikud tema seisundi hindamisel ning milliste puhul

muld on määratletud mullaseire heale tavale vastavalt.


Autorid kinnitavad antud tööga seotud huvide konflikti

puudumist.

The authors declare the absence of any conflict of interest in

relation to this paper.


RK, TT, LE – planeerimine/analüüs;

RK, TT – kirjutamine;

RK, TT, LE – toimetamine ja heaks kiitmine.

RK, TT, LE – design/analyse;

RK, TT – writing;

RK, TT, LE – editing and approving.

Kasutatud kirjandus

American Society of Soil Science [SSSA] 1996.

Methods of Soil Analysis. Part 3 – Chemical Met-

hods. SSSA Book Series 5. SSSA, ASA: Madison,

Wisconsin.

Arold, I. 2005. Eesti maastikud. – Tartu Ülikooli

Kirjastus: Tartu, 433 pp.

Astover, A., Kõlli, R., Roostalu, H., Reintam, E.,

Leedu, E. 2012. Mullateadus. Õpik kõrgkoolidele. –

EMÜ: Tartu, 486 lk.

Astover, A., Reintam, E., Leedu, E., Kõlli, R. 2013. Mul-

dade väliuurimine. – Eesti Loodusfoto: Tartu, 70 lk.

Blum, W.E.H. 2002. The role of soils in sustaining

society and the environment: realities and challenges

for the 21st century. – In: Keynote Lectures, 17th

World Congress of Soil Science, 14–21 August 2002.

IUSS: Bangkok, pp. 66−86.

Calhoun, T.E., Ellermäe, O., Kõlli, R., Lemetti, I.,

Penu, P., Smith, C.W. 1998. Ameerika-Balti koostöö-

na uuritud Eesti reepermullad. – EPMÜ tead. tööde

kogumik 198, 76–114.

Eesti muldade digitaalne kogu [EMDK] 2008. Eesti

muldade omadused graafikutel: põllumullad,

metsamullad ja maakondade mullastik. – CD-6. EMÜ.

http://mullad.emu.ee/cd-d/CD-6/mullad6.html

Eesti NSV muldade inventeerimisühikute nimestik

[MKÜ] 1982. Kaardistamisühikute lühidiagnostika. –

Eesti Põllumajandusprojekt. Käsikiri, 19 lk.

Eesti NSV mullastik arvudes [EMA] 1974–1989. Osad:

I-1974, II-1978, III-1983, IV-1985a, V-1985b, VI-1987,

VII-1988 ja VIII-1989. – Eesti Põllumajandusprojekt:

Tallinn.

FAO 2006. Guidelines for soil description. 4th ed. –

FAO, Rome, 97 pp.



IUSS Working Group WRB [IUSS] 2015. World

Reference Base for Soil Resources 2014, update

2015. International soil classification system for

naming soils and creating legends for soil maps. –

World Soil Resources Reports No. 106. FAO: Rome,

192 pp.

Jones, R.J.A., Buckley, B. 1996. European Soil Data-

base Information Access and Data Distribution

Procedures. – JRC EC, 35 p.

Keskkonnaagentuur [KAUR] 2014. Loodusvarad ja

nende kasutamine, osa 2.6. Muldkate (koostaja R.

Kõlli). – Keskkonnaülevaade 2013. Tallinn, lk 75–79.

Keskkonnaagentuur [KAUR] 2017. Riiklikku kesk-

konnaseire programmi kompleksseire allprogramm

ning kasutajate ja kasutusalade analüüs (koostaja K.

Auväärt). – Tallinn, 52 lk.

Keskkonnaagentuur [KAUR] 2018. Riikliku kesk-

konnaseire programmi mullaseire allprogramm. –

Tallinn, 16 lk.

Keskkonnaministri määrus [KKMM] 2017. Riikliku

keskkonnaseire programmi allprogrammide täitmise

nõuded ja kord. EV KKM, RT I, 25.01.2017, 9. –

Tallinn, 4 lk.

Keskkonnaseire seadus [KeSS] 2016. EV Riigikogu,

RT I, 05.07.2017, 27. – Tallinn, 6 lk.

Klasen, H., Linder, M., Kaukver, K. (toimetajad) 2017.

Keskkonnaseire. Eesti keskkonnaseire 2011–2015. –

Keskkonnaagentuur: Tallinn, 130 lk.

Kumar, K.S., Priya, M., Sajwan, K.S., Kõlli, R., Roots,

O. 2009. Residues of persistent organic pollutants in

Estonian soils (1964–2006). – Estonian J. Earth Sci.,

58:109–123.

Kõlli, R. 1994. Ideaalmuld ja muldkatte puuded. –

EPMÜ tead. tööde kogumik, 179:9–12.

Kõlli, R. 1994. Põllumuldade huumuskatte klassifit-

seerimine. – EPMÜ tead. tööde kogumik, 178:82–86.

Kõlli, R. 1999. Muldkate kui keskkonnaseisundit stabi-

liseeriv meedium. – EPMÜ tead. tööde kogumik,

203:62–68.

Kõlli, R. 2002a. Estonian society's perception of soil at

the post-soviet period. In: Man and Soil at the Third

Millennium. Vol I. J.L. Rubio, R.P.C. Morgan, S.

Asins, V. Andreu (Eds.). – ESSC, Geoforma Edi-

ciones, Logrono, pp. 287–298.

Kõlli, R. 2002b. Large-scale digital soil map of Estonia

and its application for soil conservation purposes. –

European Society for Soil Conservation, Newsletter,

2:7–9.

Kõlli, R. 2003. Eesti metsamuldade huumuskatete

maatrikstabel. CD-3. – EPMÜ, ISBN 9985-816-58-7.

Kõlli, R. 2010. Euroopa huumusvormide klassifikatsi-

ooni väljatöötamisest. – Agronoomia 2010/2011, lk

37–44.

Kõlli, R., Asi, E., Köster, T. 2004. Organic carbon

pools in Estonian forest soils. – Baltic Forestry,

10:19–26.

Kõlli, R., Ellermäe, O. 2000a. Eksperthinnangud Eesti

riikliku mullaseire programmi rakendamise kohta. I

osa. EGK seirealade mullad ja nende sobivushinnang

mullaseire aspektist. – EV KKM Seirenõukogu.

Tartu, 23 lk.

Kõlli, R., Ellermäe, O. 2000b. Eksperthinnangud Eesti

riikliku mullaseire programmi rakendamise kohta. II

osa. Eesti mullaseire võrgustiku loomise proble-

maatilistest aspektidest. – EV KKM Seirenõukogu.

Tartu, 41 lk.

Kõlli, R., Ellermäe, O. 2003. Humus status of postlitho-

genic arable mineral soils. – Agronomy Research,

1:161–174.

Kõlli, R., Ellermäe, O., Köster, T., Lemetti, I., Asi, E.,

Kauer, K. 2009. Stocks of organic carbon in Estonian

soils. – Estonian J. Earth Sci., 58:95–108.

Kõlli, R., Ellermäe, O., Soosaar, K. 2004. Soil cover as

a factor influencing the status of the environment. –

Polish J. Soil Sci., 37:65−75.

Kõlli, R., Kask, I. 2000. Soils and soil survey in

Estonia: current state and future perspectives. Present

situation and future prospects in Central European

Countries, New Independent States, Central Asian

Countries and Mongolia. – Prague, 69–78.

Kõlli, R., Köster, T., Kauer, K. 2007. Organic matter of

Estonian grassland soils. – Agronomy Research,

5:109–122.

Kõlli, R., Köster, T., Kauer, K., Lemetti, I. 2010. Pedo-

ecological regularities of organic carbon retention in

Estonian mineral soils. – Int. J. Geosci., 1:139–148.

Kõlli, R., Lemetti, I. 1997. Eesti Riikliku Mullaseire

Programm (projekt). – Tartu, 34 lk. Käsikiri EV KKM.

Kõlli, R., Lemetti, I. 2000. Mullaseire erinevad suunad.

– EPMÜ tead. tööde kogumik, Agronoomia 208:90–

98.

Kõlli, R., Lemetti, I., Penu, P. 2004. The influence of

land-use change to soil cover properties and

functioning. – 4th International Congress of ESSC.

Proceedings Volume, Budapest, pp. 9–12.

Kõlli, R., Tamm, I. 2012. Eesti parimate põllumuldade

levik, rühmitamine ja huumusseisund. – Agronoomia,

15–22.

Köster, T., Kõlli, R. 2013. Interrelationships between

soil cover and plant cover depending on land use. –

Estonian J. Earth Sci., 62:93–112.

Lemetti, I., Kõlli, R. 1998. Mulla karakteristikud.

ESTSOTER. – EPMÜ tead. tööde kogumik 198, 67–

75.

Maa-amet [MAM] 2001. Vabariigi digitaalse suure-

mõõtkavalise mullastiku kaardi seletuskiri. – Tallinn,

46 lk.

Maa-uuringud [MUR] 2001. Mullastiku kaart. – http://

geoportaal.maaamet.ee

Petersell, V., Mõttus, V., Täht, K., Unt, L. 1996. Mulla

geokeemilise seire bülletään 1992–1994. – EGK,

Tallinn, 84 lk.

Petersell, V., Ressar, H., Carlsson, M., Mõttus, V., Enel,

M., Mardla, A., Täht, K. 1997. The Geochemical Atlas

of the Humus Horizon of Estonian Soils (with 39

maps). – GSE, GSS. Tallinn, Uppsala.

Rannik, K., Kõlli, R., Kukk, L., Fullen, M. 2016. Pedo-

diversity of three experimental stations in Estonia. –

Geoderma Regional, 7:293−299.



Raudsepp, H.-M., Järvet, A., Keppart, L. 2017. 50

aastat ulatusliku agrokliima vaatlusvõrgu algusest

Eestis. – EGS aastaraamat, 42. köide. Toim.

A. Järvet. Tallinn, lk 119–141.

Reintam, L. (toimetaja) 2004. Muld ökosüsteemis,

seire ja kaitse. – ETA LK komisjon: Tartu-Tallinn,

207 lk.

Reintam, L., Rooma, I., Kull, A. 2001. Map of Soil

Vulnerability and Degradation in Estonia. – In:

Sustaining the Global Farm. D.E. Stott, R.H. Mohtar,

G.C. Steinhardt (Eds.). Selected papers from the 10th

ISCO meeting held at Purdue University and USDA-

ARS NSERL, 1068–1074.

Reintam, L., Rooma, I., Kull, A., Kõlli, R. 2005. Soil

information and its application in Estonia. – In: Soil

Resources of Europe. 2nd ed. R.J.A. Jones, B.

Houskova, P. Bullock, L. Montanarella (Eds.). ESB,

OOP, EC: Luxembourg, pp. 121−132,

Soil Survey Division Staff [SSDS] 1993. Soil Survey

Manual. Handbook No 18. USDA, Washington, 437

pp.

Soil Survey Staff [SSS] 2014. Keys to Soil Taxonomy,

12th ed. USDA, NRCS, 360 pp.

Zanella, A., Jabiol, B., Ponge, J.F., Sartori, G., de Waal,

R., Van Delft, B., Graefe, U., Cools, N., Katzenstei-

ner, K., Hager, H., Englisch, M., Brêthes, A., Broll,

G., Gobat, J.M., Brun, J.J., Milbert, G., Kolb, E.,

Wolf, U., Frizzera, L., Galvan, P., Kõlli, R., Baritz,

R., Kemmers, R., Vacca, A., Serra, G., Banas, D.,

Garlato, A., Chersich, S., Klimo, E., Langohr, R.

2010. A European Reference Base for Humus Forms:

Proposal for a morpho-functional classification. –

http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/54/14/96/

PDF/Humus_-Forms_ERB.pdf

Review: Researches on the status of Estonian soils, directions of soil monitoring and the

possibilities for intensification of monitoring

Raimo Kõlli1, Tõnu Tõnutare1, Laura Eiber2 1Estonian University of Life Sciences, Institute of

Agricultural and Environmental Sciences, Chair of Soil

Science, Fr. R. Kreutzwaldi Str. 5, 51006 Tartu 2Estonian Environmental Agency, Environmental Analysis

Department, Mustamäe Rd. 33, 10616 Tallinn

Summary

In the introductory part the importance of the large

scale (1:10,000) digitized soil map of Estonia with soil

contours related soil species databases and soil varieties

models (totally 50 models about arable and 27 models

about forest soils) with statistically elaborated soils’

morphometric and physical-chemical properties in

relation to all presented in soil profile diagnostic

horizons are emphasised in receiving sound overview

about actual status and changing tendencies in soil

cover. The main deliberation of the work is connected

with methodology of soil monitoring and with the

problem – how to integrate the received from soil

monitoring data with capacious databases received

previously during soil survey and by scientific

researches.

In the study, there are discussed about methodo-

logical problems, used terms, opportunities for labora-

tory analyses, possibilities for intensification of soil

monitoring and about discovered shortcomings in this

area. The most developed direction of Estonian soil

monitoring is the monitoring of soils’ pollution and of

degradation. Starting from the need of the revision and

improvement of governmental soil monitoring

programme it is recommended to start the monitoring

of forest’s soils humus covers (pro humus forms) and

the soil type-specific biological diversity of key (or

model) soils.

It is emphasised the urgent need of realizing

following tasks: (1) the newly received monitoring

results should be integrated as soon as possible into the

existing soil databases; (2) the published on relation

Estonian soils monitoring articles, reports, overviews

and others should be critically reviewed judging their

importance in further soil monitoring with compiling

the systematic reference list for their better availability

and use, and (3) to compile the registers about location

of soil monitoring areas and about key soil species and

their properties.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 25–28


1 * XXIX * 2018 25–28

THE EFFECT OF VERMICOMPOST ON THE GROWTH AND

QUALITY OF CRESS (LEPIDIUM SATIVUM)

Margit Olle

Estonian Crop Research Institute, J. Aamissepa 1, 48309 Jõgeva, Estonia


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Margit Olle



Phone: +372 671 1554

Keywords: cress, growth,

vermicompost, quality.

doi: 10.15159/jas.18.02

ABSTRACT. Vermicompost is the excreta of earthworm, which are capable of

improving soil health and nutrient status. Vermiculture is a process by which all

types of biodegradable wastes such as farm wastes, kitchen wastes, market wastes,

bio-wastes of agro based industries, livestock wastes etc. are converted while

passing through the worm-gut to nutrient rich vermicompost. The aim was to find

suitable substrate to grow cress. 1. 30% vermicompost, peat, sand and dolomite

stone. 2. 25% vermicompost, peat, gravel, perlite. 3. 25% vermicompost, peat,

gravel, light gravel. 4. Growth substrate bought from a shop in Estonia (seller didn't

allow to usage the name of the brand). 5. 20% vermicompost and organic matter

rich claysoil. Results: Most elongated cress plants were in treatment 4, and the

shortest ones in treatment 5. At the same time the longest roots were measured

from plants in treatment 2, but shortest in treatment 5. The thickest stem was

measured by treatment 1 and the thinnest stem was by treatment 5. The chemical

analyses are showing that the smallest content of nitrogen was by treatment 3 and

the highest by treatment 4. The smallest content of phosphorus was by treatment 5

and the highest by treatment 4. The smallest content of potassium was by treatment

4 and the highest by treatment 5. The smallest content of calcium was by treatment

4 and the highest by treatment 3. The smallest content of magnesium was by

treatment 4 and the highest by treatment 5. Conclusion: out of the results of this

experiment we could conclude that the best substrate to grow cress is substrate

number 3: 25% vermicompost, peat, gravel, light gravel.


Introduction

Vermicompost is the excreta of earthworm, which are

capable of improving soil health and nutrient status.

Vermiculture is a process by which all types of

biodegradable wastes such as farm wastes, kitchen

wastes, market wastes, bio-wastes of agro based

industries, livestock wastes etc. are converted while

passing through the worm-gut to nutrient rich vermi-

compost. Vermi worms were used here to act as bio-

logical agents to consume those wastes and to deposit

excreta in the process called vermicompost (Adhikary,

2012). Vermicompost produced by the activity of

earthworms is rich besides the macro and micro-

nutrients also in vitamins, growth hormones, enzymes

such as proteases, amylases, lipase, cellulose and chiti-

nase and immobilized microflora (Barik et al., 2011).

Civilizations, including Greece and Egypt valued the

role earthworms played in soil. The ancient Egyptians

were the first to recognize the beneficial status of the

earthworm. The Egyptian Pharaoh, Cleopatra (69–

30 B.C.) said, "Earthworms are sacred." (Medany,

2011). The thoughts of ancient Indian Scientist Sir

Surpala (10 Cent. A.D.), who recommended to add

earthworms in the soil to get good fruits of pomegranate

(Sinha, 2014a). Earthworms are truly justifying the

beliefs and fulfilling the dreams of Sir Charles Darwin

who called them as "unheralded soldiers' of mankind"

and "friends of farmers". They are also justifying the

beliefs of great Russian scientist Dr. Anatoly Igonin,

who said "Nobody and nothing can be compared with

earthworms and their positive influence on the whole

living Nature". (Sinha et al., 2014b).

The beneficial impacts of vermicompost on soil

(Sinha, 2014a):

1. Increase the 'Soil Organic Matter' (SOM), soil

structure and prevent soil erosion.

2. Increase beneficial soil microbes, microbial

activity and essential nutrients.

3. Improve cation exchange capacity.

4. Reduces bulk density of soil, prevents soil

compaction and erosion.

5. Suppression of soil-born plant diseases.

6. Increase water holding capacity of soil.

7. Remove soil salinity and sodicity.

8. Maintain optimal pH value of soil.


26 Margit Olle


Important feedback from farmers using vermi-

compost (Sinha et al., 2009):

1. Reduced use of 'water for irrigation';

2. Reduced 'pest attack' (by at least 75%);

3. Reduced 'termite attack';

4. Reduced 'weed growth';

5. Faster rate of 'seed germination' and rapid

seedlings growth and development;

6. Greater numbers of fruits per plant (in vegetable

crops) and greater numbers of seeds per ear (in

cereal crops), heavier in weight-better in both,

quantity and quality as compared to those grown

on chemicals;

7. Fruits and vegetables had 'better taste' and texture

and could be safely stored up to 6–7 days, while

those grown on chemicals could be kept at the

most for 2–3 days.

Studies on the production of important vegetable

crops have shown that in addition to increasing plant

growth and productivity, vermicompost may also

increase the nutritional quality of some vegetable crops

such as tomatoes, Chinese cabbage, spinach, strawber-

ries and lettuce (Adhikary, 2012).

The purpose of the work was to assess the influence

of vermicompost based growth substrates on cress

growth and nutrient content.

Materials and methods

The experiments were carried through in company K.

Compos glassgreenhouses from December 2015 to

February 2016. In present investigations cress was

grown.

Treatments were followed (Company K. Compos do

not want to give accurate recepies as it remains their

property right):

1. 30% vermicompost, peat, sand and dolomite

stone.

2. 25% vermicompost, peat, gravel, perlite.

3. 25% vermicompost, peat, gravel, light gravel.

4. Growth substrate bought from a shop in Estonia

(seller did not allow to usage the name of the

brand). Control.

5. 20% vermicompost and organic matter rich

claysoil.

The results of substrates analyses are in Table 1.

Substrates were analysed just before the start of

experiment.

Table 1. The results of substrates analyses

Sub-

strate No.

pHKCl N, % P,

mg kg-1 (AL)

K,

mg kg-1 (AL)

Ca,

mg kg-1

Mg,

mg kg-1

Organic

matter, %

1 6.56 1.005 2689.2 5029.1 2656.5 2193.6 29.61

2 6.79 0.305 684.0 2423.4 2303.3 572.2 11.80

3 6.48 0.370 859.3 2638.2 2131.4 626.0 13.53 4 5.58 0.968 936.3 2478.6 4887.1 1066.2 76.44

5 6.71 0.690 1347.1 2469.2 2691.7 792.3 12.68

The seeds in first experiment were sown on

2 November 2015 and plants harvested together with

registration of growth results on 11 November 2015.

The second experiment was carried through at the same

time. It means that in the second experiment the seeds

were sown on 2 November 2015 and plants harvested

and results notified on 11 November 2015.

The plants in experiment 1 were grown in 5 different

boxes. Each treatment was represented by one box.

From each box 10 plants were measured (so there was

10 replications). The sizes of boxes were (20 × 25 cm).

The experiment was repeated at the same time, it means

that in experiment 1 there were 5 boxes in total and also

5 boxes in experiment 2. In total 10 boxes.

In the end of experiment on cress the height of shoots,

length of roots and the stem diameter were measured.

The plants were grown in greenhouse with lighting

from high pressure sodium lamps at light intensity of

10 000 lux. The lighting period was 18 hours (04.00–

22.00). A minimum day and night temperature of 23–

24 °C was maintained in the greenhouse.

The contents of nitrogen, phosphorus, potassium,

calcium and magnesium were determined. Nitrogen

content was determined according to the Copper

Catalyst Kjeldahl Method (984.13). Phosporus deter-

mination was carried through in Kjeldahl Digest by

Fiastar 5000 (AN 5242; Stannous Chloride method,

ISO/FDIS 15681). Potassium determination was by the

Flame Photometric Method (956.01). Calcium determi-

nation was by the o-Cresolphthalein Complexone

method (ISO 3696, in Kjeldahl Digest by Fiastar 5000).

Magnesium determination was by Fiastar 5000

(ASTN90/92; Titan Yellow method).

Analyses of variance were carried out on the data

obtained using Excel. Used signs: *** – P < 0.001,

** – P = 0.001–0.01, * – P = 0.01–0.05; NS – not signi-

ficant, P > 0.05. In order to make results more clear to

understand on the tables first experiment data are given,

as the second experiment gave similar results.

Results

The growth of cress

The length of the shoots was statsitically different

(Table 2). The length of shoots was lowest in treatment

5 compared to all other treatments.

The length of the roots was statsitically different

(Table 2). The length of roots is lowest in treatment 5

compared to all other treatments.

The stem diameter was statsitically different

(Table 2). The stem diameter was lowest in treatment 5

compared to all other treatments. The largest stem

diameter was in treatment 1.

Table 2. The length of cress shoots (cm), the length of cress roots (cm) and cress stem diameter (mm) depending on growth substrates.

Substrate No. Shoot length, cm Root length, cm Stem diameter, mm

1 6.09 2.98 0.40

2 5.49 4.04 0.28 3 6.04 2.50 0.30

4 7.03 3.00 0.30

5 4.96 2.00 0.20

P *** *** ***

LSD 0.12 0.07 0.04

The effect of vermicompost on the growth and quality of cress (Lepidium sativum) 27


Conclusion. Cress growth parameters are showing

that best growth substrates to grow this plant are

treatments 1 and 2.

The content of nutrients in cress

The content of nitrogen in cress dry matter was

statistically different (Table 3). The content of nitrogen

was lowest in treatment 3 compared to all other

treatments.

The content of phosphorus in cress dry matter was

statistically different (Table 3). The content of phos-

phorus was highest in treatment 4, then in treatment 2,

and lowest in treatment 5 compared to all other

treatments.

The content of potassium in cress dry matter was

statistically different (Table 3). The content of potas-

sium was highest in treatments 5 and 3, lowest in

treatment 4 compared to all other treatments.

The content of calcium in cress dry matter was

statistically different (Table 3). The content of calcium

was lowest in treatments 4 and 2. The calcium content

was highest in treatment 3.

The content of magnesium in cress dry matter was

statistically different (Table 3). The content of

magnesium was lowest in treatment 4. The magnesium

content was highest in treatment 5.

Table 3. The contents (%) of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in dry matter of cress according to growth substrates.

Substrate No N P K Ca Mg

1 6.25 0.92 7.41 0.93 0.54

2 6.36 1.03 7.73 0.74 0.56 3 6.02 0.99 8.82 0.95 0.53

4 6.49 1.18 7.14 0.71 0.4

5 6.34 0.83 8.97 0.94 0.61

P *** *** *** *** ***

LSD 0.04 0.02 0.08 0.02 0.06

Conclusion. The nutrient content of cress plants

shows that best suitable growth substrate is treatment 3,

because of it contains lowest amount of nitrogen,

second highest content of potassium and highest

content of calcium in dry matter.

Discussion

In present investigation vermicompost improved the

growth parameters of cress plants. Vermicompost is

proven as both growth promoter & protector for crop

plants (Adhikary, 2012). It might be so because of that

vermicompost is made up primarily of C, H and O, and

contains nutrients such as NO3, PO4, Ca, K, Mg, S and

micronutrients which exhibit similar effects on plant

growth and yield as inorganic fertilizers applied to soil

(Theunissen et al., 2010). Accordingly Mistry (2015)

found that vermicompost can have dramatic effects

upon the germination, growth, flowering, fruiting and

yields of crops. Similar results were gained at Cornell

University lab in trials, where they have applying the

solid vermicompost and saw a definite impact on leaf

growth and weight gain (Dunn, 2011). The same way

all vermicomposts stimulated growth of tomato trans-

plants, with up to a 2.2-fold increase occurring in shoot

biomass (Tringovska, Dintcheva, 2012). Similarly data

revealed that Parthenium Vermicompost applied at

5 t ha-1 enhanced the growth of eggplants (Seethalakshmi,

2011). Therefore we can agree with Joshi et al. (2015)

that vermicompost is an ideal organic manure for better

growth and yield of many plants. Application of vermi-

compost increased seed germination, stem height, num-

ber of leaves, leaf area, leaf dry weight, root length, root

number, total yield, number of fruits/plant, chlorophyll

content.

Studies showed that vermicompost improved the

nutrient content of cress plants. The reason might be

that vermicompost contains plant nutrients including N,

P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu and B, the uptake of

which has a positive effect on plant nutrition, photo-

synthesis, the chlorophyll content of the leaves and

improves the nutrient content of the different plant

components (roots, shoots and the fruits) (Theunissen

et al., 2010). Similarly was found that the perusal of the

data revealed that Parthenium Vermicompost applied at

5 t ha-1 enhanced the food quality of eggplants (Seetha-

lakshmi, 2011). Accordingly application of vermicom-

post increased micro and macro nutrients, carbohydrate

(%) and protein (%) content and improved the quality

of the fruits and seeds. Studies suggested that treat-

ments of humic acids, plant growth promoting bacteria

and vermicomposts can be used for a sustainable

agriculture discouraging the use of chemical fertilizers

(Joshi et al., 2015). Vermicomposts uses as a source of

organic manure in supplementing chemical fertilizer is

becoming popular among the farmers of the country,

increase in crop yield and nutrient uptake due to

application of vermicompost (Seethalakshmi, 2011).

Conclusions

Cress growth parameters are showing that best

growth substrates to grow this plant are treatments 1

and 2. The nutrient content of cress plants shows that

best suitable growth substrate is treatment 3.

It can be summarized that for cress the best growth

substrate, regarding growth parameters and nutrient

content, is treatment 3: 25% vermicompost, peat,

gravel, light gravel.

Acknowlegements

Experiments were financed by Estonian Company K.

Compos.

Conflict of interest

Experiments were financed by Estonian Company K.

Compos.

Author contributions

Study conception and design MO – 100%.

Acquisition of data MO – 100%.

Analysis and interpretation of data MO – 100%.

Drafting of the manuscript MO – 100%.

Critical revision and approve the final manuscript MO – 100%.

28 Margit Olle


References

Adhikary, S. 2012. Vermicompost, the story of organic

gold: A review. – Agric. Sci., 3:905–917.

Barik, T., Gulati, J.M.L., Garnayak, L.M, Bastia, D.K.

2011. Production of vermicompost from agricultural

wastes. – Agric. Reviews, 31(3):172–183.

Dunn, K. L. 2011. Vermicompost better than fertilizer.

– American Agriculturist, April, p. 14.

Joshi, R., Singh, J., Vig, A.P. 2015. Vermicompost as

an effective organic fertilizer and biocontrol agent:

effect on growth, yield and quality of plants. – Rev in

Environ. Sci. and Bio/Technology, 14(1):137–159.

Medany, M. 2011. Vermiculture in Egypt: Current

Development and Future Potential. – Food and

Agriculture Organization of the United Nations

Regional Office for the Near East. E. Yahia (Ed.).

Cairo: Egypt, 99 pp.

Mistry, J. 2015. Vermicompost, a best superlative for

organic farming: a review. – J. Adv. Studies in Agric.,

Biol. and Environ. Sci., 2(3): 38–46.

Seethalakshmi, S. 2011. Response of Eggplant

(Solanum melongena L.) To Integrated Nutrient

Management Amended Soil. – Int. J. Sci & Eng. Res.,

2(8):1–8.

Sinha, R.K., Herat, S., Chauhan, K., Valani, D. 2009.

Earthworms vermicompost: a powerful crop nutrient

over the conventional compost & protective soil

conditioner against the destructive chemical

fertilizers for food safety and security. – Am-Euras. J.

Agric. Environm. Sci., 5(S):14–22.

Sinha, R.K., Hahn, G., Soni, B.K., Agarwal, S. 2014a.

Sustainable Agriculture by Vermiculture: Earth-

worms and Vermicompost Can Ameliorate Soils

Damaged by Agrochemicals, Restore Soil Fertility,

Boost Farm Productivity and Sequester Soil Organic

Carbon to Mitigate Global Warming. – Int. J. Agric.

Res. Rev., 2(8):99–114.

Sinha, R.K., Patel, U., Soni, B.K., Li, Z. 2014b.

Earthworms for safe and useful management of solid

wastes and wastewaters, remediation of contaminated

soils and restoration of soil fertility, promotion of

organic farming and mitigation of global warming: A

review. – J. Environm. Waste Manag., 1(1):011–025.

Theunissen, J., Ndakidemi, P.A., Laubscher, C.P. 2010.

Potential of vermicompost produced from plant waste

on the growth and nutrient status in vegetable

production. – Int. J. Phys. Sci., 5(13):1964–1973.

Tringovska, I., Dintcheva, T. 2012. Vermicompost as

Substrate Amendment for Tomato Transplant

Production. – Sustain Agric Res., 1(2):115–122.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 29–40


1 * XXIX * 2018 29–40

COMPARATIVE ASSESSMENT OF SELECTED HEAVY METAL

LOAD IN THREE TILAPIINE SPECIES INHABITING OSINMO

RESERVOIR, SOUTHWESTERN NIGERIA

Ayomide Omolara Olofinko1, Henry Adefisayo Adewole2, Victor Folorunso Olaleye2

1Institute of Ecology and Environmental Studies, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria 2Department of Zoology, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Henry

Adefisayo

Adewole


E-mail:

[email protected]

Keywords: heavy metal, tilapiine,

Osinmo reservoir, fillet, health, safety,

consumption.

doi: 10.15159/jas.18.05

ABSTRACT. The levels of selected heavy metal in the water and fillets

of Tilapia zillii Gervais, Sarotherodon galilaeus Trewavas and

Oreochromis niloticus Lineaus in Osinmo Reservoir were assessed and

compared with established regulatory limits of WHO and FEPA with a

view to providing information on the water and the fish fillet heavy

metal load as well as the fillet bio-accumulative potential as a likely

indicator for human fish consumption safety. Water samples and fish

specimens were collected monthly from Osinmo Reservoir, Ejigbo,

Southwestern Nigeria for a period of 6 months. The descaled-dried fish

fillet and water samples were digested and analysed for lead, chromium,

iron, zinc and cadmium using Atomic Absorption Spectrophotometer

(A.A.S.). The data obtained were subjected to descriptive and inferential

statistics using SPSS 21. The results showed that zinc concentration

which was the highest in the water samples and ranged between

144 µg l-1 and 288 µg l-1 was also the highest in the fillets of all the

cichlid species. However, the concentrations were within the mandatory

regulatory limits. The result of the study also revealed significant

differences (P < 0.05) in heavy metal loads of the fish fillets between the

cichlid fish species from Osinmo Reservoir. Irrespective of the month

of sampling, the heavy metal levels in fish fillets samples were found to

increase in the order: O. niloticus > T. zillii > S. galilaeus. However, the

levels of lead (11.00–26.00 µg l-1 and 15.00–31.00 µgL-1) and cadmium

(6.33–13.00 µg l-1 and 2.33–12.33 µg l-1) which was the least in both

water and fish fillet respectively, were above the recommended

regulatory acceptable limit of WHO and FEPA. The study concluded

that the elevated levels of lead and cadmium in the water and the fish

fillet samples assayed indicated that the two elements negatively

impacted the fish fillet quality, thereby raising human health

consumption safety issues.


Introduction

The steady increase in the industrial revolution has

led to the increase in the pollution of the aquatic

environment especially with heavy metals which are

indestructible and most of which have toxic effects on

organisms (MacFarlane, Burchett, 2000). Apart from

the industrial revolution, human activities have been

associated with increase in the concentration of metals

in many of the natural water systems which have raised

concerns regarding metal bio-accumulation and human

health hazards (Ekpo et al., 2013). Documented sources

of how heavy metals enter aquatic systems from natural

sources and other anthropogenic activities include

industrial or domestic sewage that contain sediments

with huge quantities of inorganic anions and heavy

metals (ECDG, 2002; Ekpo et al., 2013), leaching from

landfills/dumpsites, atmospheric deposits, and run-offs

from agricultural land and drainage water which have

been reported to contain pesticides and fertilizers

(Edem et al., 2008).

Heavy metal pollutants which compare with other

types of aquatic pollution have been reported to be less

visible, but its effects on the ecosystem and humans are

https://dx.doi.org/10.15159/jas.18.05

30 Ayomide Omolara Olofinko, Henry Adefisayo Adewole, Victor Folorunso Olaleye


intensive and very extensive due to their toxicity and

their ability to accumulate in the aquatic organisms

(Svobodova et al., 2004). Heavy metals when present

in the water accumulate in tissues and organs of aquatic

organism to a level that might affect their physiological

state especially fish and thereby incorporated into food

chain (Akan et al., 2012; Ekpo et al., 2013).

Fish are nutritious and essential food items which

provide high-quality protein, vitamins, minerals and

omega-3 fatty acids (which have been associated with

health benefits due to their cardioprotective effects)

(Wim et al., 2007; Gamal, Shamery, 2010). Despite the

many health benefits associated with fish in a diet, there

are also some health risks related to fish consumption,

mainly due to potential adverse effects of heavy metal

contamination (Mansour, Sidky, 2002).

The accumulation of heavy metals within fish varies

with route of uptake, type of heavy metal, species of

fish concerned, physiology and metabolism (Olatunji,

Osibanjo, 2012; Amita et al., 2012). The exposure of

fish and other aquatic organism to heavy metals in

aquatic environment has also been shown to be a

function of the concentration of the dissolved metals in

the water bodies. Multiple factors including season,

physical and chemical properties of water have also

been reported to play a significant role in metal

accumulation in different fish tissues (Hayat et al.,

2007). The accumulation of these contaminant residues

may ultimately reach concentrations hundreds or

thousands of times above those measured in the water,

sediment and food (Goodwin et al., 2003; Osman et al.,

2007). For this reason, monitoring fish tissue

contamination serves as an early warning indicator of

related water quality problems (Barak, Mason, 1990;

Mansour, Sidky, 2002), enables detection of toxic

chemicals in fish that may be harmful to consumers,

and ensure appropriate action to protect public health

and the environment (Adefemi et al., 2008).

Fish is an important component of the human diet in

Ejigbo and its environs, most of which are sourced for

in Osinmo Reservoir, Ejigbo, Southwestern, Nigeria.

Several studies have been done on Osinmo reservoir

(Adewumi et al., 2014; Adedeji et al., 2015), but heavy

metals bio-accumulation potential in the organ and

tissue of the tilapiine species in Osinmo reservoir have

not been reported. This study, therefore, intends to

determine the concentration of heavy metals in the

water and fillets of the tilapiine species from Osinmo

reservoir and establish the fish-human consumption

safety.


The Study Area

The study was carried out on Osinmo Reservoir,

Ejigbo, Southwestern, Nigeria. The reservoir was a

man lake that was created by the impoundment of Ataro

River in 2005 primarily to supply potable water. It also

provides a number of ancillary benefits among which is

the production of fish to the surrounding communities.

The reservoir basin extends in length from Latitude

07°52.8' N to 07°53.2' N and in width from Longitude

004°21.2' E to 004°21.7' E (Figure 1). The reservoir has

a surface area of about 0.78 km2 with a mean depth of

3.2 meters (Komolafe, Arawomo, 2008).

Figure 1. (A) Map of Nigeria showing Osun State, (B) Map of Osun State showing Ejigbo Local Government, (C) Map of Ejigbo Local Government (D) Osinmo reservoir. The map of the study area showing the sampling points

Sample Collection Water sampling. Surface water samples were

collected monthly for a period of 6 month (July–

December 2015) from three points in the study area: the

transition, open water and lacustrine area of the

reservoir which was designated as Station A, B and C

respectively (Figure 1). Two litres polyethene bottles

washed with 5% nitric acid rinsed with distilled water

and dried in an oven were used for the collection of

water samples. At each sampling point, the bottles were

rinsed three times with the reservoir water before the

collection of the water sample. The water samples were

then transported to the laboratory where they were

filtered with Whatman filter paper No 42. The filtrate

were then acidified with 2 ml concentrated HNO3 per

litre of filtered water to minimize precipitation and

adsorption to container's wall. The water samples were

then stored for digestion and heavy metal analysis.

Fish sampling. The Tilapia species used for this

study were caught from Osinmo Reservoir with the

help of local fishermen fishing on the Reservoir Area.

Specimen of the fish species collected monthly for a

period of 6 months between July to December 2015 and

identified using identification keys prepared by

(Adesulu, Sydenham, 2007) were those of Oreochro-

mis niloticus, Sarotherodon galilaeus and Tilapia zillii.

The fish specimens were transported to the Fish Culture

Laboratory, Department of Zoology, Obafemi

Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria in an ice chest for

further processing.

Fish Preparation. In the laboratory, the specimens

were cleaned by rinsing with distilled water to remove

debris, plankton and other external adherents. Morpho-

metric measurements of the fish specimens were taken

by metric ruler (in centimetres) for the total length and

standard length while the weight of the fish specimens

A

B

C D

Comparative assessment of selected heavy metal load in three tilapiine species inhabiting Osinmo reservoir, Southwestern Nigeria 31


were measured using a Metler balance (Model P1210)

and values recorded (to the nearest gram). The fishes

were then descaled and the fillets of the fish specimen

were dissected out, weighed and dried using Gallen-

kamp hotbox oven (Model DHG-9030A) at a tempera-

ture 60 °C for 24 hours. After drying, the samples were

pulverised in clean ceramic mortar and pestle and kept

in a well labelled universal specimen bottle prior to

digestion for heavy metal analysis.

Heavy metal determination. Water sample and 2 g

of pulverized fish sample were digested following the

method of Ademoroti (1996). The levels of lead, zinc,

chromium, iron and cadmium of digested samples were

then read using an ALPHA 4 ChemTech Analytical

(serial number 4200) Atomic Absorption

Spectrophotometer (AAS) (Buck Model 205).

Statistical Data Analysis. The data obtained were

subjected to one-way analysis of variance (ANOVA)

and significant differences accepted at P ≤ 0.05 (Zar,

2001). Where significant differences were recorded, the

mean values were separated using post-hoc Tukey’s

(HSD) test. Descriptive statistics for all collected data

were also obtained using SPSS software package

Version 21.

Results

Heavy Metals Concentrations of the Water

Samples Collected from Osinmo Reservoir

The mean concentrations of some heavy metals

assayed in the water samples collected from Osinmo

Reservoir is shown in Table 1. Analysis showed that

zinc had significantly higher concentration out of the

heavy metals assayed, followed by iron and chromium

respectively (Table 1).

Table 1. Post-hoc multiple comparison (Duncan) of the selected heavy metal mean concentration (µg l-1) in the water sample collected from the sampled stations

Heavy metals Station A Station B Station C

Lead 16.50 ± 0.99a 21.17 ± 1.51b 13.83 ± 0.87 a

Chromium 20.17 ± 2.55a 33.17 ± 2.77b 20.00 ± 2.25 a Zinc 254.17 ± 9.35b 197.00 ± 15.77 a 204.67 ± 9.39 a

Iron 39.33 ± 2.63 a 66.83 ± 2.50b 38.00 ± 3.93 a Cadmium 19.17 ± 0.95 a 20.50 ± 2.22 a 24.33 ± 2.44 a

Row means with the same superscript are not significantly different

(P > 0.05) from each other.

Zinc concentration in Station A was found to be

significantly higher (P < 0.05) than that in Stations B

and C. The highest mean concentration of Pb, Fe and

Cr were recorded in water samples collected from

Station B, while Station C had the lowest concentration

of Cd, Pb, and Fe. In station A, Zn had the highest

concentration followed by Fe, Cr, and Cd respectively.

The concentrations of Pb, Cr, and Fe were significantly

higher (P < 0.05) in Station B than at the other two

sampled Stations (Table 1). Although there was

variations in the Cd levels between the three Stations,

there was no significant difference (P < 0.05) between

the three Stations (Table 1). Irrespective of the month

of study, Zn had the highest concentration out of all the

elements assayed followed by Fe, Cr, Cd, and Pb in that

order. In Station A, the order of heavy metal

concentration was Zn > Fe > Cr > Cd > Pb, while in

Station B, the order of heavy metal concentration was

Zn > Fe > Cr > Pb > Cd. For Station C, the order of

heavy metal concentration in the water samples

analysed was Zn > Fe > Cd > Cr > Pb (Table 1).

Monthly mean variation of the heavy metal

concentration in the water sample collected from

Osinmo Reservoir

Lead (Pb). The monthly variation in the Pb+

concentration in the water samples collected from the

different sampled stations during the period of study

(Figure 2) revealed that the level of the element in

station A ranged between 13.00 µg l-1 (July 2015) and

20.00 µg l-1 (November 2015). In Station B, the

concentration varied between 16.00 µg l-1 (July 2015)

and 26.00 µg l-1 (December 2015). In Station C

however, lead concentration monitored ranged between

11.00 µg l-1 (September 2015) and 16.00 µg l-1 (August

and November 2015). Comparative monthly variation

in the water mean Pb+ concentration between the

sampled stations as shown in Figure 2 revealed a

bimodal pattern of Pb concentration with peaks in

August and November (2015) in Stations B and C

during the period of study. In Station A, however, a

peak concentration which occurred in August 2015 was

followed by a drop in the element concentration in

September which was subsequently followed by a

steady increase in concentration up to December 2015.

Figure 2. The monthly mean variation of lead ion concentration (± SEM) in the water samples collected from Osinmo reservoir

Cadmium (Cd). The mean cadmium concentration

in water sample collected from Osinmo Reservoir

during the study period ranged between 15.00 µg l-1

(Station B, July and September 2015,) and 31.00 µg l-1

(Station C, November 2015) (Figure 3). The highest

level of Cd ion (31.00 µg l-1) and lowest level of Cd ion

(15.00 µg l-1) was recorded in Station C in the month of

September and October 2015, respectively (Figure 3).

A bimodal pattern of Cd+ concentration was recorded in

all the sampled stations during the period of study. In

Stations A and B, peak concentrations of Cd+ were

recorded during the months of August and October

2015, while the least concentration was recorded in

September 2015. In Station C however, peak concent-

rations of the element occurred in September and

0

5

10

15

20

25

30

JUL AUG SEPT OCT NOV DEC

Lead

(µ

gl-

1)

Months (2015)

A B C

Sampled Stations



November 2015. The lowest Cd concentration was

recorded in October 2015 (Figure 3).

Zinc (Zn). The zinc ion levels in the water samples

from Osinmo Reservoir during the period of the study

had the highest value of 288.00 µg l-1 (Station A,

December 2015) and of 144.0 µg l-1 in Station B,

(October 2015) (Figure 4). Analyses showed similar

monthly pattern of variation in zinc concentration in

Stations A and B (Figure 4). The variation in the two

Stations showed a steady increase between July and

September 2015, followed by a decline in the month of

October 2015 subsequently with a steady increase till

December 2015. In Station C, a peak concentration

(224.00 µg l-1) in August, 2015, was followed by a

decline in concentration until the month of October,

2015, before an increase which culminated in the

highest concentration (241.00 µg l-1) of the element in

the water samples during the month of December,

2015.

Chromium (Cr). The chromium ion concentrations in

the water samples collected from Osinmo Reservoir

during the period of study ranged between 9.00 µg l-1 in

Station A (October 2015) and 48.00 µg l-1 in Station B,

(December, 2015) (Figure 5). Monthly comparative

analyses of the concentration of the elements between

the sampled stations showed variations between the

stations. In Station C, a steady increase occurred in the

concentration of the element between July and

December 2015. In Station A, however, the increase in

concentration between July and August 2015 was

followed by a decline in concentration up till October

2015, before a peak concentration (26.00 µg l-1) was

recorded in November 2015. In Station B, the slight

increase in concentration of Cr2+ between July and

August 2015 was followed by a declining concentration

between August and September 2015. Subsequently, a

steady increase in concentration occurred before a peak

concentration (48.00 µg l-1) was recorded in December

2015.

Iron (Fe). The mean iron concentration in water

samples collected from Osinmo Reservoir during the

period of study ranged between 25.00 µg l-1 (Station C,

December 2015) and 73.00 µg l-1 (Station C, October

2015) (Figure 6). Comparative analyses of the Fe levels

between the sampled Stations showed that in Station A,

the peak levels of Fe occurred in the months of July and

September, 2015, while the peak concentration of the

element (73.00 µg l-1) was recorded in October 2015 in

Station B. However in Station C, the peak concent-

rations (51.00 µg l-1) of Fe occurred during the month

of July and October 2015. Analyses also revealed that

the lowest concentration of Fe (25.00 µg l-1) in all the

sampled stations occurred during the month of

December 2015 (Figure 6).

Figure 3. The monthly mean variation of cadmium ion concentration (± SEM) in the water samples collected from Osinmo reservoir

Figure 4. The monthly mean variation of zinc ion concentration (± SEM) in the water samples collected from Osinmo reservoir

Figure 5. The monthly mean variation of chromium ion concentration (± SEM) in the water samples collected from Osinmo reservoir

Figure 6. The monthly mean variation of iron ion concentration (± SEM) in the water samples collected from Osinmo reservoir

0

5

10

15

20

25

30

35

40


Cad

miu

m (

µg

l-1)

Months (2015)

A B C

Sampled Stations

0

50

100

150

200

250

300

350


Zin

c (

µg

l-1)

Months (2015)

A B C

Sampled Stations

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


Ch

rom

ium

( µ

gl-

1)

Months (2015)

A B C

Sampled Stations

0

10

20

30

40

50

60

70

80


Iro

n (

µg

l-1)

Months (2015)

A B C

Sampled Stations



Table 2. Length-weight profile of the sampled cichlid fish specimens from Osinmo reservoir during the study period

Family Fish species Total number

examined

Total length (cm)

Mean total length (cm)

Standard length (cm)

Mean standard length ± SEM

(cm)

Weight (g) Mean weight

± SEM (g)

Cichlidae

Oreochromis niloticus 30 16.00–28.00 19.85 ± 2.50 13.00–22.70 15.97 ± 2.04 94.99–421.08 166.90 ± 74.23

Tilapia zillii 30 11.20–26.10 18.14 ± 3.71 9.20–21.50 13.88 ± 3.00 83.80–373.72 151.31 ± 72.97

Sarotherodon galilaeus 30 10.30–25.50 16.23 ± 3.45 8.30–20.80 13.00 ± 2.78 68.29–355.13 128.05 ± 56.50

Fish Composition and Morphometrics

Thirty (30) specimens each of three fish species:

Oreochromis niloticus, Tilapia zillii and Sarotherodon

galilaeus belonging to the family Cichlidae were

assessed for the fillet heavy metal concentration during

the period of study. The total length, standard length

and the weight of the specimens used for the study is

shown in Table 2. In all cases, sub-adults and adult

specimens of the three species were analysed for the

heavy metal content.

Heavy Metals Concentrations in the Fillet of the

Fish Specimens

The concentration of the heavy metals assayed in the

fillet of the three cichlid species studied is shown in

Table 3. Irrespective of the species, Zn has the highest

concentration in the fish fillet while Cd concentration

was the least. In the species, the order of concentration

was Zn > Fe > Cr > Pb > Cd. Generally, the levels of

the assayed heavy metals were higher in O. niloticus

while the least concentration occurred in S. galilaeus.

The only exception was Fe where the least

concentration was recorded in the fillet of T. zillii.

Comparative analyses between the cichlid species

showed that the highest Zn concentration was recorded

in the fillet of O. niloticus. Statistical analyses revealed

that the concentration of Zn was significantly higher

(P < 0.05) in the fillet of O. niloticus than in the fillet

of T. zillii and S. galilaeus whose concentration were

however found not to be significantly different

(P > 0.05) from each other.

Table 3. Post-hoc multiple comparison of the assayed heavy metals concentration (µg g-1) in the fillets of the fish specimens in mean and ± SEM

Heavy metals O. niloticus T. zillii S. galilaeus

Lead 12.61 ± 0.81b 10.00 ± 0.81a 9.94 ± 0.81a

Chromium 18.44 ± 1.63a 18.22 ± 1.63a 11.67 ± 1.63b

Zinc 190.06 ± 4.20b 175.22 ± 4.20a 168.22 ± 4.20a Iron 36.67 ± 2.41a 14.56 ± 2.41b 31.00 ± 2.41a

Cadmium 8.33 ± 0.46b 6.83 ± 0.46a 5.94 ± 0.46a

Row means with the same superscript are not significantly different (P < 0.05) from each other.

The concentration of Fe which was also highest in the

fillet of O. niloticus was not significantly different

(P > 0.05) from those of S. galilaeus but was

significantly higher (P < 0.05) than the concentration of

the element in the fillet of T. zillii. The levels of Cr in

the fillet of O. niloticus and T. zillii were not

significantly different (P > 0.05) from each other but

the levels were found to be significantly higher

(P < 0.05) than in the fillet of S. galilaeus. Relatively

trace amounts of Pb and Cd recorded in the fillet of T.

zillii and S. galilaeus were found not to be significantly

different (P > 0.05) from each other. However, the

levels of the two elements in the two species were

found to be significantly lower (P < 0.05) than in the

fillet of O. niloticus (Table 3).

Monthly Variation in the Fillet Heavy Metals

Concentration

Lead (Pb). The monthly variation in the Lead

concentration of the fillet of the cichlid species

examined during the period of study is shown in Figure

7. Irrespective of the month of sampling, similar pattern

of concentration of the element was recorded in O.

niloticus and T. zillii specimens caught. However, the

level of Pb was higher in O. niloticus for each

corresponding month. In O. niloticus and T. zillii fillet,

higher concentrations of Pb (15.33 ± 5.03 and 13.00

± 3.00 µg g-1 respectively) were recorded during the

month of November 2015. In S. galilaeus, the lowest

fillet Pb concentration (6.33 ± 3.21 µg g-1) was

recorded during the month of July (2015), while the

highest level (12.33 ± 4.51 µg g-1) was recorded in

December (2015). In S. galilaeus, the level of Pb rose

steadily in the fish fillet sample between July and

September (2015) before a decline in October (2015)

which was subsequently followed by a steady increase

until December 2015 (Figure 7).

Figure 7. Monthly variations in the lead concentration (±SEM)

of the fillet of the fish species caught during the study period (ON – Oreochromis niloticus, TZ – Tilapia zillii, SG – Sarotherodon galilaeus)

Chromium (Cr). The level of chromium in the fillet

of the three tilapiine species studied is shown in Figure

8. Analyses showed that although the level of the

element varied between the species, between July and

August 2015, T. zillii had the highest elemental fillet

level (28.67 ± 10.60 µg g-1) while S. galilaeus had the

least (6.33 ± 3.21 µg g-1). In O. niloticus and

S. galilaeus, the levels of Cr in the fillet of the fishes

were relatively stable between August and October

2015, before a steady increase was recorded between

October and December 2015. In T. zillii, however, the

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

JUL AUG SEP OCT NOV DEC

Lead

(µ

gg

-1)

Months (2015)

ON TZ SG



lowest Cr concentration (12.33 ± 3.51 µg g-1) was

recorded in September 2015 while the highest

concentration (28.67 ± 10.60 µg g-1) occurred in the

fillet in November, 2015.

Zinc (Zn). The monthly variation in the level of zinc

in the fillet of the studied cichlid species is shown in

Figure 9.

Analyses showed the concentration of the element in

the three species varied within a narrow amplitude. The

highest zinc concentration (220.33 ± 20.50 and 205.00

± 42.79 µg g-1) in the fillet of O. niloticus and

S. galilaeus specimens respectively was recorded in

October 2015 while in T. zillii, the highest

concentration (180.00 ± 5.00 µg g-1) of the element

occurred in September 2015. The least zinc

concentration (121.33 ± 16.01 µg g-1) was recorded in

December 2015 in S. galilaeus, 169.67 ± 1.53 µg g-1

T. zillii in November 2015 and 180.00 ± 16.22 µg g-1 in

O. niloticus in September 2015 (Figure 9).

Iron (Fe). The highest fillet Fe concentration

(44.00 ± 18.03 µg g-1) was recorded in O. niloticus

irrespective of the month of sampling while the least

concentration (13.00 ± 3.61 µg g-1) was recorded in

T. zillii. The concentration of Fe in the fillet of T. zillii

between July and December 2015 was relatively stable

(Figure 10). However, in O. niloticus the fish fillet Fe

concentration was found to increase steadily between

July and September 2015 when peak concentration

(44.00 ± 18.03 µg g-1) was recorded before declining

until December 2015. In S. galilaeus specimens, how-

ever, the highest Fe concentration (39.67 ± 9.61 µg g-1)

in the species was recorded in September 2015, while the

least concentration (24.00 ± 12.29 µg g-1) of the element

in the fillet of the fish was recorded in October 2015.

Cadmium (Cd). The monthly concentration of Cd in

the fillet of the three studied cichlid species varied

widely (Figure 11). In T. zillii, the concentration of Cd

increased steadily between July and September 2015

when the peak concentration (11.33 ± 1.15 µg g-1) was

recorded before declining too (2.33 ± 1.53 µg g-1) in

December 2015, when the least concentration was

recorded. The concentration of Cd in S. galilaeus which

increased in the fish fillet between July and August

2015, declined until October 2015 when the least

concentration (3.67 ± 1.15 µg g-1) was recorded. Sub-

sequently, the level of the element increased in the fish

fillet until the maximum concentration (9.00

± 2.65 µg g-1) was recorded in December 2015. The

peak Cd concentration was recorded in July 2015.

However, the concentration of Cd in O. niloticus

declined between August and September 2015. Sub-

sequently, a high concentration (11.33 ± 1.15 µg g-1)

which was recorded in October 2015 was followed by

a steep decline in concentration of the element until

December 2015 when the least concentration (4.00

± 1.00 µg g-1) was recorded.

Figure 8. Monthly variations in the chromium concentration (± SEM) of the fillet of the fish species Caught during the study period (ON – Oreochromis niloticus, TZ – Tilapia zillii, SG – Sarotherodon galilaeus)

Figure 9. Monthly variations in the zinc concentration (± SEM) of the fillet of the fish species caught during the study period (ON – Oreochromis niloticus, TZ – Tilapia zillii, SG – Sarotherodon galilaeus)

Figure 10. Monthly variations in the iron concentration (± SEM) of the fillet of the fish species caught during the study period (ON – Oreochromis niloticus, TZ – Tilapia zillii, SG – Sarotherodon galilaeus)

Figure 11. Monthly variations in the cadmium concentration (± SEM) of the fillet of the fish species caught during the study period (ON – Oreochromis niloticus, TZ – Tilapia zillii, SG – Sarotherodon galilaeus)

0

5

10

15

20

25

30

35

0 JUL AUG SEPT OCT NOV DEC

Ch

rom

ium

(µ

gg

-1)

Months (2015)

ON TZ SG

0

50

100

150

200

250


Zin

c (

µg

g-1

)

Months (2015)

ON TZ SG

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


Iro

n (

µg

g-1

)

Months (2015)

ON TZ SG

0

2

4

6

8

10

12

14

16


Cad

miu

m (

µg

g-1

)

Months (2015)

ON TZ SG



Relationship between Heavy Metal Concentration

in Water and Fish Fillets

The relationship between concentration of lead in

water and the fillet samples of the three studied species

is shown in Figure 12. Analyses showed there was a

very high positive correlation between the level of Pb

in the water and fillet samples in O. niloticus

(r2 = 0.8448) and T. zillii (r2 = 0.8943). However, there

was a low correlation (r2 = 0.3255) between the lead

concentration in water and S. galilaeus fillet samples.

The relationship between chromium concentration in

water and fish fillet samples is shown in Figure 13. A

very high positive correlation was recorded between

water chromium levels and the element’s concentration

in the fillet of O. niloticus (r2 = 0.8822) and S. galilaeus

(r2 = 0.8849). Comparatively, a low correlation

(r2 = 0.2991) was obtained between the water

chromium level and the element fillet concentration in

T. zillii. Analysis also showed a very low correlation

between water Zn level and the fillet samples of

O. niloticus (r2 = 0.4247), T. zillii (r2 = 0.0645) and

S. galilaeus (r2 = 0.9395) studied (Figure 14). Analysis

showed a very low correlation between water Fe level

and the fillet samples of O. niloticus (r2 = 0.0003),

T. zillii (r2 = 0.4478) and S. galilaeus (r2 = 0.1255)

respectively (Figure 15). Also, very low correlation

occurred between the water Cd level and the fillet

elemental composition in the three species studied.

Analysis showed the correlation coefficients recorded

between Cd levels in water and fish fillet samples were:

O. niloticus – r2 = 0.7520; T. zillii – r2 = 0.0348 and

S. galilaeus – r2 = 0.1346 (Figure 16).

Figure 12. Relationship between Pb levels in the water and fillet samples of the fish specimens used

Figure 13. Relationship between Cr levels in the water and fillet samples of the fish specimens used

Figure 14. Relationship between Zn levels in the water and fillet samples of the fish specimens used

Figure 15. Relationship between Fe levels in the water and fillet samples of the fish specimens used

Figure 16. Relationship between Cd levels in the water and fillet samples of the fish specimens used

Discussion

Specific Variations in the Level of Selected Heavy

Metals in Osinmo Water Samples Lead concentration in Osinmo Reservoir during the

period of study which recorded a monthly range value

of 11.00–26.00 µg l-1 was similar to the result reported

by Bolawa and Gbenle (2010) from Makoko River and

around Carter Bridge, Lagos State, Nigeria. Lead con-

centrations which were significantly higher in station B

could probably be attributed to increased anthropogenic

activities observed during the period of study such as

the proximity of the stations to the irrigation farming

being practised in close proximity of the reservoir. The

level of lead in the water samples collected from the

reservoir, however, differed from the findings of

Olatunji and Osinbanjo (2012) who reported a higher

0

5

10

15

20

25


Lead

(µ

gg

-1)

Months (2015)

Water O. niloticus T. zillii S. galilaeus

0

5

10

15

20

25

30

35


Ch

rom

ium

(µ

gg

-1)

Months (2015)


0

50

100

150

200

250

300


Zin

c (

µg

g-1

)

Month (2015)


0

50

100

150

200

250

300


Zin

c (

µg

g-1

)

Month (2015)


0

10

20

30

40

50

60


Iro

n (

µg

g-1

)

Months (2015)




range of Lead values of (20.00–40.00 µg l-1) in surface

water of River Niger, Nigeria. Other studies of surface

water from Ikpoba River, Nigeria by Oguzie, Izevbigie

(2009) and Nairobi River, Kenya by Kithiia (2006),

also reported higher mean Lead values of 35.00 µg l-1

and 100.00 µg l-1 respectively which were however

higher than the level of Lead recorded in Osinmo

Reservoir during the period of study. However,

irrespective of the lower values of Lead recorded in the

reservoir, the values were above the maximum

acceptable limit of 10 µg l-1 for potable water (WHO,

2002; 2003). Goel (1997) reported that Lead concent-

ration in natural water increases mainly through anthro-

pogenic activities. Hence, the source of Lead into the

Osinmo reservoir during the period of study will likely

include depositions from soil erosion and run-offs from

agricultural lands within the reservoir catchment areas

(DWAF, 1996). Lower levels of lead recorded in water

samples from station C was probably due to the

minimal pollution activities close to the sampling point.

The general decrease in Lead concentration during the

period of study could also be due to dilution effect from

water during the rainy period as well as absorption of

the element by plants and sediments in the reservoir

(Kithiia, 2006; Kar et al. 2008)

Cadmium concentration in Osinmo Reservoir during

the period of the study which has a mean monthly range

15.00 and 31.00 µg l-1 was higher than the values re-

ported by Ekpo et al. (2013) in Ikpoba River (1.00 and

2.00 µg l-1) in Benin City, Nigeria. The higher levels of

cadmium in the water samples across all the stations of

Osinmo reservoir could be attributed to various anthro-

pogenic activities especially ongoing agricultural

activities in the area. According to Modaihsh et al.

(2004), fertilizers such as phosphate fertilizers and

other types averagely contain 13.4 µg g-1 of cadmium

which tends to accumulate in the soil when fertilizers

are applied annually on farmlands. Some of the

accumulated Cd probably get leached out of the soil and

end up in the reservoir. The cadmium concentration

which increased from July to September in sampling

station C could, therefore, be attributed to such run-offs

from the surrounding soils. The cadmium level in

Osinmo Reservoir during the period of study was

however found to be above the acceptable limit of

5.0 µg l-1 recommended by EPA for portable water

(ATSDR, 1999) and 3.0 µg l-1 recommended by WHO

(1984) and FEPA (2007).

Presence of zinc in water bodies such as Osinmo

reservoir could be associated with human activities

such as the use of chemicals and zinc-based fertilizers

by farmers (Egila, Nimyel, 2002). Zinc ion concentra-

tion in water samples collected from Osinmo Reservoir

during the period of study (with a monthly range value

of 144.00–288.00 µg l-1) was within the recommended

acceptable limit for potable water of 300 µg l-1 (WHO,

2008). Zinc concentrations that were higher than what

was recorded in Osinmo reservoir during the present

study have been reported in other water bodies. Kar et

al. (2008) and Agatha (2010) reported a higher mean

zinc level of 78250 µg l-1 from Forcado River, Nigeria.

Olatunji, Osinbajo (2012) also obtained higher mean

zinc values in the range of (1980.00–4030.00 µg l-1) in

River Niger, North Central Nigeria. Although zinc is

considered to be relatively non-toxic, especially if

taken orally, zinc deficiency has been reported to cause

anaemia and retardation of growth and development

(McCluggage, 1991). Excess amount of the element

has also been reported to cause system dysfunctions

that result in impairment of growth and reproduction

(INECAR, 2000; Nolan, 2003).

Iron concentration in Osinmo Reservoir during the

period of study which recorded a monthly value of

between 25.00 µg l-1 to 73.00 µg l-1 was within the

300 µg l-1 recommended permissible limits in drinking

water (FAO, 1996; FEPA, 2003). During the period of

study, the Fe concentration recorded in water samples

from all stations were, however, smaller than a higher

mean value of 380 µg l-1 recorded in water upstream of

Ikpoba River (Oguzie, Izevbigie, 2009). Analyses

which showed the iron concentration to significantly

higher in station B, however, could be related to the

nearness of the sampled station to an irrigation farming

scheme being practised in close proximity of the

reservoir during the period of study. The decrease

observed in iron concentration between the months of

October to December 2015 across the sampling sta-

tions, on the other hand, might be due to the advent of

the dry season which probably led to higher uptake of

element by the biota. Although the level of iron in water

samples collected from Osinmo Reservoir was below

the maximum acceptable limit of 300 µg l-1 for iron in

portable water (WHO, 1984; FEPA, 2003), the con-

centration of the element in water from the reservoir

was found to be higher than the concentration of other

elements investigated except zinc. The high level of the

element in the water samples could be due to the high

degree of solubility of the ferrous and ferric forms of

iron in water. This could be explained by the fact that

iron being the most abundant in the environment could

conceivably be bio-accumulated more than the other

metals (Oronsaye et al., 2010).

Chromium concentrations in water samples from

Osinmo Reservoir during the sampling period which

ranged between 9.00 µg l-1 to 48.00 µg l-1, were below

the recommended acceptable limits for potable water

which is 50 µg l-1 (FEPA, 2007; WHO, 2008). The Cr

levels recorded were comparatively lower when

compared to the levels of the element reported in other

water bodies. A higher mean chromium level of

49.00 µg l-1 was reported by Oyhakilome et al. (2012)

in Owena multipurpose dam water, Nigeria. Olatunji

and Osinbanjo (2012) also reported much higher mean

chromium levels of 1190 to 3160 µg l-1 in River Niger,

Nigeria. During the period of study, however, the

increase in chromium level between the months of

October and December 2015 could be associated with

the onset of the dry season which probably led to

incremental concentration as the volume of water

reduces in the reservoir.



Heavy Metal Levels in the Fish Fillet The mean Lead concentration in the fillet of the

tilapiine species analysed which were 12.61 ± 0.81 µg g-1

in O. niloticus, 10.00 ± 0.81 µg g-1 in T. zillii and 9.94

± 0.81 µg g-1 in S. galilaeus were found to be above the

2.0 µg g-1 recommended acceptable limit for lead in

fish products (FEPA, 2003). Microhabitat utilization,

feeding habits, age, sex and fish species probably

determined the accumulation pattern of the heavy metal

in the fishes (Kotze, 1997). The results obtained during

the study however closely agreed with Okoye (1999)

who reported mean values of 9.00 µg g-1 for lead in

fishes collected from the Lagos Lagoon. The values

obtained during the period of study were higher when

compared to the reported values of (0.395–0.62 µg g-1)

by Doherty et al. (2010) in fishes collected from Lagos

Lagoon. Bolawa and Gbenle (2010) also reported hig-

her mean values of the element which ranged between

31.00 and 65.00 µg g-1 in fishes collected from Makoko

River and Carter River in Lagos, Nigeria. Farombi et

al. (2007) on the other hand, reported the Lead values

of between 0.73 to 4.12 µg g-1 in C. gariepinus

collected from Ogun River while Obasohan et al.

(2006) reported a mean range values of 0.10 to

0.83 µg g-1 in some fishes from Ogba River, Nigeria.

Zinc which is an essential microelement required for

numerous aspects of cellular metabolism occurs

naturally in organisms and in the earth crust. The mean

zinc concentration in the fillet of the fish species

assayed were 190.06 ± 4.20 µg g-1 in O. niloticus,

175.22 ± 4.20 µg g-1 in T. zillii and 168.22 ± 4.20 µg g-

1 in S. galilaeus. These values were found to be below

the recommended acceptable limit of 2000–

13 000 µg g-1 (WHO, 2003). The order of zinc

concentration in the fish species caught from Osinmo

reservoir were S. galilaeus < T. zillii < O. niloticus. Fish

has been reported to accumulate zinc from both the

surrounding water and from their diet (Eisler, 1993).

Although, zinc is an essential element, at high

concentration it has been reported to be toxic to fish,

causing mortality, growth retardation and reproductive

impairment (Sorenson, 1991). Oluseye et al. (2012)

reported a much lower mean values of zinc

concentration (0.690 µg g-1) in fish species caught in

Dandaru Reservoir, Ibadan, when compared with those

of the studied tilapiine species caught in Osinmo

reservoir. Akan et al. (2012) also recorded a much

lower mean zinc value in the range of 0.15 to 0.25 µg g-

1 in fishes caught from River Benue in Adamawa,

Nigeria when compared with the zinc levels in the

studied cichlids during the period of study. However, a

higher mean value of 158.30 µg g-1 was reported for

fishes caught in Jakara River, Kano State (Ibrahim,

Said, 2010). The concentration of zinc in O. niloticus

which was significantly higher than in the other two

cichlid fish species could probably be diet related. O.

niloticus has been considered as a benthic omnivore

feeds on benthic crustaceans and sessile molluscs and

occasionally preying on other smaller fishes (Orban et

al., 2008). The higher value of the element in the fish

probably confirmed Ney and Van Hassel (1983) earlier

observation that lead and zinc concentration were

expected to be higher in benthic fishes.

The mean cadmium concentration in the fillet of the

tilapiine fish species from Osinmo reservoir assayed

which respectively were: 8.33 ± 0.46 µg g-1 in O. nilo-

ticus, 6.83 ± 0.46 µg g-1 in T. zillii, 5.94 ± 0.46 µg g-1

in S. galilaeus were above the recommended acceptable

limit of 1.0 µg g-1 (Egila, Nimyel, 2002). Although

cadmium occurs naturally in the environment, the

accumulation of cadmium in fish samples could be as a

result of agricultural activities such as land preparation,

application of agrochemicals and other activities.

According to Rashed (2001), Pb and Cd concentrations

are known to increase in fish tissues collected in

freshwater ecosystem impacted by agricultural

activities. Thus, there is the possibility of these heavy

metals emanating from the chemical fertilizers,

weedicides and all forms of pesticides being utilized in

the cultivation of farms within the reservoir catchment

area. Comparatively, Ibok et al. (1989) reported lower

cadmium values of 0.24 and 0.45 µg g-1 in P. Obscrura

and Hemichromis fasciatus caught in some streams in

Ikot Ekpene area of Nigeria. Abdulrahman and Tsafe

(2004) on the other hand reported a slightly higher

value of cadmium in fishes caught from Sokoto Rima

River which was attributed to agrochemical usages.

Kidwell et al. (1995) however observed that predatory

fish species accumulated more mercury while the

benthivores contained higher concentrations of

cadmium and zinc. Bolawa and Gbenle (2010) reported

a comparatively higher cadmium value of 23 to

90 µg g-1 from Makoko River and Carter Bridge River

in Lagos, Nigeria, when compared with those of

tilapiine species from Osinmo reservoir. However,

Ekpo et al. (2013) reported a much lower mean

cadmium value in the range of 1.00 to 2.00 µg g-1 in

fishes caught from Ikpoba River, Benin City, Nigeria.

The higher concentration of cadmium in fish fillets

during this study especially in O. niloticus could be due

to their ability to tolerate very high levels (14.8 mg l-1)

of waterborne cadmium (Garcia-Santos et al., 2006).

The mean iron concentration in the fillet of the three

tilapiine fish species analysed during the period of study

which were 36.67 ± 2.41 µg g-1 in O. niloticus,

14.56 ± 2.41 µg g-1 in T. zillii and 31.00 ± 2.41 µg g-1 in

S. galilaeus respectively were below the 300 µg g-1

acceptable recommended limits for iron in food (FAO,

1996; FEPA, 2003). The levels of iron in the fillet of the

three tilapiine species during the period of study agreed

with values of between 51.32–107.54 µg g-1 reported by

Obasohan (1997) in the fillet of fish species collected

from Ogba River, Benin City, Nigeria. Although

agricultural activities could have contributed to the

concentration of iron in the fish fillet samples, the

primary source of iron in the fillet could likely be the

naturally occurring iron present in the soil (NRC, 1989).

Also, the haemoglobin component of the blood which is

iron-based is also probably a major contributor of the

iron level in the fillet of the fishes (Camara et al., 2005).



Chromium is an essential trace element in human but

in excesses, it could have lethal effect on fish and

wildlife (Robertson et al., 1992). The mean chromium

concentration in the fillet of the fish species analysed

were 18.44 ± 1.63 µg g-1 in O. niloticus, 18.22 ±

1.63 µg g-1 in T. zillii, and 11.67 ± 1.63 µg g-1 in

S. galilaeus. The values of the element recorded in the

fillet of the various tilapiine species during the period

of study were found to be within the acceptable limit of

50 µg g-1 recommended for fish and fish products

(WHO, 1984; FEPA, 2007). However, the consumption

of fish from the reservoir should, however, be done

with caution as cumulative effects of the element might

constitute health hazards to aquatic life as well as man

who feeds on the fishes (Oronsaye, 2010). Ugwu et al.

(2012) had earlier reported a much higher chromium

level (56.00 µg g-1) in muscles of O. niloticus obtained

from River Usuma, Nigeria. Agricultural activities such

as application of agro-chemical like fertilizers and

pesticides utilized within the reservoir catchment basin

could be fingered as the source of chromium in the fish

sample.

Conclusion

The study concluded that the elevated levels of lead

and cadmium in the water and the fish fillet samples

assayed indicated that the two elements negatively

impacted the fish fillet quality, thereby raising human

health consumption safety issues.


None of the authors has any potential conflict of interest

related to this manuscript.


V.F. Olaleye designed the experimental frame work and

critically reviewed the manuscript for final submission

A.O. Olofinko: Data collection, analyses and interpretation were

done by the author

H.A. Adewole: This author assisted in the analysis and

interpretation of some of the data, and also draft the manuscript

References

Abdulrahman, F.W., Tsafe, A.I. 2004. Trace metals

composition in fishes from Sokoto-Rima River. –

Proceedings of 27th International Conferences of the

Chemical Society of Nigeria, Benin City, Nigeria, pp.

219–223.

Adedeji, A.A, Komolafe, O.O., Akinrele, O.A.,

Adeleke, O. 2015. Water quality and plankton biota

of Osinmo reservoir, Osun State, south-west Nigeria.

– Zoology and Ecology, 25(2):143–153.

Adefemi, S.O., Asaolu, S.S., Olaofe, O. 2008. Determi-

nation of heavy metals in Tilapia mossambicus fish

associated water and sediment from Ureje Dam in

South-Western Nigeria. – Research Journal of

Environmental Science, 2:151–155.

Ademoroti, C.M. 1996. Environmental Chemistry and

Toxicology. – Foludex Press: Ibadan. 215 pp.

Adesulu, E.A., Sydenham, D.H.J. 2007. The freshwater

fishes and fisheries of Nigeria. – Macmillan Nigeria

Publishers Limited: Ibadan. 397 pp.

Adewumi, A.A., Adewole H.A., Olaleye V.F. 2014.

Proximate and elemental composition of the fillets of

some fish species in Osinmo Reservoir, Nigeria. –

Agriculture and Biological Journal of North America.

5(3):109–117.

Agatha, A.N. 2010. Levels of some heavy metals in

tissues of Bonga fish, Ethmallosa fimbriata from

Forcados River. – Journal of Applied Environmental

and Biological Sciences, 1:44–47

ATSDR. 1999. ATSDR-ToxFAQs-Zinc. Agency for

Toxic Substances and Disease Registry. – http:// www.

atsdr.cdc.gov/toxprofiles/TP.asp?id=302&tid=54

Akan, J.C., Mohmoud, S., Yikala, B.S., Ogugbuaja,

V.C. 2012. Bio-accumulation of some heavy metals

in fish samples from River Benue in Vinikilang,

Adamawa State, Nigeria. – American Journal of

Analytical Chemistry, 3:727–736.

Amita, T., Shrivastava, P., Saxena, A. 2012. Bio-

accumulation of heavy metals in different compo-

nents of two lakes ecosystems. – Current World

Environment, 7(2):293–297.

Barak, N., Mason, C. 1990. A Survey of heavy metal

levels in Eels (Anguilla anguilla) from some Rivers

in East Anglia, England. The use of Eels as pollution

indicators. – Internationale Revue Der Gesamten

Hydrobiologie, 75(6):827–833.

Bolawa, E.O., Gbenle, G.O. 2010. Evaluation of lead,

cadmium, chromium in Tilapia fish obtained from

Makoko and Carter Bridge Rivers in Lagos, Nigeria.

– African Journal of Pure and Applied Chemistry,

4(10):221–227.

Camara, F., Amaro, M.A., Barbera, R., Clemente, G.

2005. Bio accessibility of minerals in School meals:

Comparison between dialysis and solubility methods.

– Journal of Food Chemistry, 92:481–489.

Doherty, V.F., Ogunkuade, O.O., Kanife, U.C. 2010.

Biomarkers of oxidative stress and heavy metal levels

as indicators of environmental pollution in some

selected fishes in Lagos, Nigeria. – American-

Eurasian Journal of Agriculture and Environmental

Science, 7(3):359–365.

DWAF (Department of Water Affairs and Forestry),

1996. Agricultural Water Use: aquaculture. – South

African water quality guidelines, 2nd ed., Vol. 6. 185 pp.

ECDG. 2002. Heavy Metals in Waste. Final Report. –

European Commission DG ENV. E3 Project ENV.

E.3/ETU/0058. 86 pp.

Edem, C.A., Akpan, B., Dosunmu, M.I. 2008. A Com-

parative assessment of heavy metals and hydrocarbon

accumulation in Sphyrena afra, Orechromis niloticus

and Lops lacerta from Anantigha Beach Market in

Calabar, Nigeria. – African Journal of Environmental

Pollution and Health, 6:61–64.

Egila, J.N., Nimyel, D.N. 2002. Determination of trace

metal speciation in sediments from some Dams in

Plateau State. – Journal of Chemical Society of

Nigeria, 27:21–75.



Eisler, R. 1993. Zinc hazards to fish, wildlife and

invertebrates: A synoptic review. – U.S. Fish Wildlife

Service Biology Report, 85:1–10.

Ekpo, F.E., Agu, N.N., Udoakpan, U.I. 2013. Influence

of heavy metals concentration in three common fish,

sediment and water collected within Quarry Environ-

ment in Akpampa L.G. Area, Cross River State,

Nigeria. – European Journal of Toxicological

Sciences, 3:31–42.

FAO/WHO. 1984. List of maximum levels recom-

mended for contaminants by the Joint FAO/WHO

Codex Alimentarius Commission. – Second Series

CAC/FAL, Rome, 3:1–8.

FAO. 1996. Control of Water Pollution from Agri-

culture. – GEMS/Water Collaborating Centre Canada

Centre for Inland Water. Burlington: Canada. 25 pp.

Farombi, E.O., Adelowo, O.A., Ajumoke, Y.R. 2007.

Biomarkers of oxidative stress and heavy metal levels

as indicators of environmental pollution in African

catfish (Clarias gariepinus) from Ogun, Nigeria. –

International Journal of Environment and Research

4(2):158–163.

FEPA. 2003. Guideline and Standards for Environ-

mental Pollution and Control in Nigeria. – Federal

Environmental Protection Agency, Nigeria. 112 pp.

FEPA. 2007. Guidelines and Standards for

Environmental Pollution and Control in Nigeria,

Federal Environmental Protection Agency (Now

NESREA), Federal Republic of Nigeria, 27 pp.

Gamal, E.D., Shamery, M.R. 2010. Studies of contami-

nation and quality of fresh fish meats during Storage.

– Egyptian Academies of Journal of Biological

Science, 2:65–74.

Garcia-Santos, S., Fontainhas-Fenandes, A., Wilson, J.

M. 2006. Cadmium tolerance in the Nile tilapia

(Oreochromis niloticus) following acute exposure:

Assessment of some ionoregulatory parameters. –

Environmental Toxicology, 21(1):33–46.

Goel, P.K. 1997. Water Pollution Causes, Effects and

Control. – New Age International (P) Limited

Publishers: New Delhi. 56 pp.

Goodwin, T.H., Young, A., Holmes, M., Old, G.,

Hewitt, N., Leeks, G., Packman, J., Smith, B. 2003.

The temporal and spatial variability of sediment

transport and yields within the Bradford Beck

Catchment, West Yorkshire. – Science of the Total


Hayat, S., Javed, M., Razzaq, S. 2007. Growth perfor-

mance of metal stressed major carps, Catla catla,

Labeo rohita and Cirrhina mrigala reared under

semi-intensive culture system. – Pakistan Veterinary

Journal, 27(1):8–12.

Ibrahim, S., Said, H.A. 2010. Heavy Metals Load in

Tilapia Species: A Case Study of Jakara River and

Kusalla Dam, Kano State, Nigeria. – Bayero Journal

of Pure and Applied Sciences, 3(1):87–90.

Ibok, U.K., Udosen, E.D., Udoidiong, O.M. 1989. Hea-

vy metals in fishes from some streams in Ikot Ekpene

area of Nigeria. – Nigeria Journal of Technology

Research, 1:61–68.

INECAR. 2000. Position Paper against Mining in

Rapu-Rapu. – Published by Institute of Environmen-

tal Conservation and Research, Ateneo de Naga

University, Philippines. http://www.adnu. edu.ph/

Institutes/Inecar/pospaper1.asp Accessed on

16/03/2016.

Kar, D., Sur, P., Mandal, S.K., Saha, T., Kole, R.K.

2008. Assessment of heavy metal pollution in surface

water. – International Journal of Environmental

Science and Technology, 5:119–124.

Kidwell, J.M., Phillips, L.J., Birchard G.F. 1995. Com-

parative analyses of contaminant levels in bottom fee-

ding and predatory fish using the National Contami-

nant Biomonitoring Program Data. – Bulletin of

Environmental Contamination and Toxicology,

54(6):919–923.

Kithiia, S.M. 2006. The Effects of Land Use Types on

Hydrology and Water Quality of Upper Athi River

Basin, Kenya. – PhD Thesis. University of Nairobi

Kenya. 142 pp.

Komolafe, O.O., Arawomo G.A.O. 2008. Preliminary

observations on fish species in a newly impounded

Osinmo Reservoir. – Turkish Journal of Fisheries and

Aquatic Science, 8:289–292.

Kotze, P.J. 1997. Aspects of Water Quality, Metal

Contamination of Sediment and Fish in the Olifants

River, Mpumalanga. – Rand African University:

South Africa. 34 pp.

MacFarlane, G.B., Burchett, M.D. 2000. Cellular

distribution of Cu, Pb, and Zn in the Grey Mangrove

(Avicemnia marina). – Aquatic Botanic, 68:45–59.

Mansour, S.A., Sidky, M.M. 2002. Ecotoxicological

Studies: Heavy metals contaminating water and fish

from Fayum Governorate, Egypt. – Food Chemistry,

78(1):15–22.

McCluggage, D. 1991. Heavy Metal Poisoning. – NCS

Magazine. Published by The Bird Hospital. CO,

U.S.A. http://www.cockatiels.org/articles/Diseases/

metals.html Accessed on 16/03/2016.

Modaihsh, A.S., Al-Swailem M.S., Mahjoub, M.O.

2004. Heavy metals content of commercial inorganic

fertilizers used in the Kingdom of Saudi Arabia. –

Sultan Qaboos University of Agriculture. Journal of

Marine Science, 9(1):21–25.

Ney, J.J., Van Hassel, J.H. 1983. Sources of variability

in accumulation of heavy metals by fishes in a road-

side stream. – Archives of Environmental Contami-

nation and Toxicology, 12(6):701–706.

Nolan, K. 2003. Copper toxicity syndrome. – Journal

of Orthomolecular Psychiatry, 12(4):270–282.

NRC. 1989. Recommended Dietary Allowances. 10th

Edition. – Washington DC, National Academy Press.

115 pp.

Obasohan E.E. 1997. Heavy Metals in Water, Sedi-

ments and Some Commercially Important Fishes in

Ogba and Ikpoba River, Benin City. – MSc Thesis.

University of Benin, Nigeria.



Obasohan, E.E., Oronsaye, J.A.O., Obano, E.E. 2006.

Heavy metal concentrations in Malapterurus electri-

cus and Chrysichthys nigrodigitatus from Ogba River

in Benin City, Nigeria. – African Journal of

Biotechnology, 5(10):974–982.

Oguzie, F.A., Izevbigie, E.E. 2009. Heavy metals

concentration in the organs of the Silver Catfish,

Chrysichthys nigrodigitatus (Lacèpéde) caught

upstream of the Ikpoba River and the Reservoir in

Benin City. – Bioscience Research Communications,

21:189–197.

Okoye, B.C.O. 1999. Heavy metals and organisms in

the Lagos Lagoon. – International Journal of Environ-

mental Studies, 37:285–292.

Olatunji, O.S., Osibajo, O. 2012. Determination of

selected heavy metals in inland fresh water of Lower

River Niger Drainage in North Central Nigeria. –

African Journal of Environmental Science and

Technology, 6(10):403–408.

Oluseye, O.A., Adebanjo, J.A. Mathew, A.A., Jelilah,

O.A., Bamigbelu, O.R. 2012. Impact assessment of

pollution from metal concentrations in water and fish

– A case study of Dandaru Reservoir in Ibadan,

Nigeria. – Nature and Science, 10(8):25–32.

Orban, E., Nevigatoa, T., Di Lenaa, G., Mascia, M.,

Casinia, I., Gambellia, L., Capronia, R. 2008. New

trends in the seafood market. Sutchi catfish

(Pangasius hypophthalmus) fillets from Vietnam:

Nutritional quality and safety aspects. – Food

Chemistry, 110(2):383–389.

Oronsaye, J.A.O., Wangboje, O.M. Oguzie, F.A. 2010.

Trace metals in some benthic fishes of the Ikpoba

River Dam, Benin City, Nigeria. – African Journal of

Biotechnology, 9(51):8860–8864.

Osman, A., Wuertz, S., Mekkawy, I., Exner, H.,

Kirschbaum, F. 2007. Lead induced malformations in

embryos of the African Catfish Clarias gariepinus

(Burchell 1822). – Environmental Toxicology,

22(4):375–389.

Oyhakilome, G.I., Aiyesanmi, A.F., Akharaiyi, F.C.

2012. Water quality assesement of the Owena Multi-

Purpose Dam, Ondo State, Southwestern Nigeria. –

Journal of Environmental Protection, 3:14–25.

Rashed, M.N. 2001. Monitory of environmental heavy

metals in fish from Nasser Lake. – Environment

International, 27(1):27–33.

Robertson, S.M., Gamble, L.R., Maurer, T.C. 1992.

Contaminant Survey of La Sal Vieja, Willacy County,

Texas, U. S. Fish Wildlife Service, Region 2,

Contaminants Program. – Fish and Wildlife

Enhancement, Corpus Christi Field Office, Corpus

Christi, Texas, USA, Study Identifier 89–2–100.

Sorenson, E.M. 1991. Metal Poisoning in Fish. – CRC

Press Incorporation: Boca Raton, Florida, pp. 119–

174.

Svobodova, Z., Celechovska, O., Kolarova, J., Randak,

T., Zlabek, V. 2004. Assessment of metal contami-

nation in the upper reaches of the Ticha Orlice River.

– Czech Journal of Animal Science, 44(9):458–641.

Ugwu, A.I., Wakawa, R.J., La’ah, E., Olotu, A. 2012.

Spatial distribution of heavy metals in River Usuma

sediments and study of factors impacting the con-

centration. – International Journal of Research and

Reviews in Applied Sciences, 12(2):294–303.

WHO. 1984. Guidelines for Drink Water Quality. – Re-

commendations, Vol. I. WHO, Geneva, pp. 193–199.

WHO. 2002. Guidelines for drinking water quality. 4th

Edition. – WHO, Geneva, 2002. 564 pp.

WHO. 2003. Chromium, Zinc, Lead, in Drinking-

Water. – Background document for preparation of

WHO Guidelines for drinking-water quality, Geneva,

(WHO/SDE/WSH/03.04/4).

WHO. 2008. Guidelines for Drinking Water Quality.

3rd Edition. – WHO, Geneva. 1–459 pp.

Wim, V., Issabelle, S., Karen Stefan, D.H. John, V.C.

2007. Consumer perception versus scientific eviden-

ce of farmed and wild fish: Exploratory Insights for

Belgium. – Aquaculture International, 15:121–136.

Zar, J. H. 2001. Biostatistical Analysis. – Printice-Hall,

Englewood Cliffs. 68 pp.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 41–49


1 * XXIX * 2018 41–49

SCAB INFECTION MANAGEMENT ON APPLE LEAVES IN

WESTERN BALKANS

Edmond Rexhepi1, Harallamb Paçe1, Hekuran Vrapi1, Arbenita Hasani2, Elena Kokthi3

1Faculty of Agriculture and Environment, Agricultural University of Tirana. Koder Kazmez, Tirana 1001, Albania 2Faculty of Agriculture and Veterinary, University of Prishtina 'Hasan Prishtina'. Bulevardi B.C, Prishtina 10000, Kosovo

3Faculty of Economics and Information Technology, European University of Tirana. Bulevardi Gjergj Fishta 70, Tirana

2023, Albania.


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Edmond

Rexhepi Corresponding author:


Keywords: disease, index, infection,

apple leaves scab, treatment.

doi: 10.15159/jas.18.07

ABSTRACT. The disease of apple scab caused by the pathogen of

Venturia inaequalis is a nonstop issue to the apple cultivators. The

infection requires prompt and persistent treatment so as to control the

infection. Today there are a few integrated pest management products

(IPM) and programs for the treatment of apple scab with various

application time. The aim of this study was to identify the optimal

application time frame and consolidating it with few treatment programs

for dealing with the apple scab disease. For this purpose, were made eight

treatment programs comprising several chemical products and were

realized in three distinctive treatment periods within the same season. The

research is performed amid three years 2015–2017 in one experimental

orchard. The formation of the experiment is two factorial randomized

block with four replications. The disease infection level was evaluated on

2400 leaves from 98 apple trees. Based on analysed disease index (DI) the

treatment programs and periods were compared with each other to

conclude with the best combination of fungicides and application period

for scab disease management on infected leaves.


Introduction

In the Western Balkans, the apple fruit growers are

facing the apple scab disease on yearly basis. Besides

the other problems such as instability of climatic

conditions (the unexpected frost temperatures on the

flowers stage of the apple cultivars, hail, etc.), the apple

scab disease is causing to them a significant loss in

apple production.

Therefore, this disease is remaining the challenge for

the local apple grower's community in this region.

Table 1. The yearly apple production (t) in Western Balkans, listed alphabetically (FAOSTAT. *Ministry of Agriculture, Forestry and Rural Development)

Country 2014 2015 2016

Albania 82,060 91,736 101,532 Bosnia 44,795 91,471 69,062

Kosovo* 13,519 18,352 27,485 Macedonia 95,684 136,931 101,088

Montenegro 2,656 2,817 5,541

Serbia 336,313 355,664 328,369

The researchers and agricultural extension services

from these countries are trying to come up with the best

solutions for the treatment of this disease. One of such

contribution is current research, which is performed in

the country of Kosovo, which has the moderate

expertise for this problem but this research has utilized

the latest technology to predict and manage the scab

disease infections. In this country, the apple fruit is one

of the major crops that is cultivated in commercial

orchards. The structure of fundamental cultivars that

are in commercial production in the country and region

is comprised mainly from Starking, Golden Delicious,

Granny Smith, Gala, Idaret, Prima, Topaz but other

cultivars such as Jonagold, Fuji, Braeburn, etc., are

being planted as well. Apple fruit represents approxi-

mately 60% of the total number of fruit cultivars in

Kosovo. In terms of susceptibility to the diseases and

pests, the apple cultivar Starking is extremely touchy.

Apple scab disease is shown in various biological

phases. The first infection is started by the discharge of

airborne spores. These spores enter the leaf cuticle

making the arrangement of a level mycelium between

the cuticle and the epidermal cell walls (Delalieux et

https://dx.doi.org/10.15159/jas.18.07

42 Edmond Rexhepi, Harallamb Paçe, Hekuran Vrapi, Arbenita Hasani, Elena Kokthi


al., 2005). The disease of Apple scab which is deve-

loped by the pathogen V. inaequalis (Cke.) Wint. is a

yearly danger to apple cultivation (Carisse et al., 2009).

The pathogen V. inaequalis is harmful to all blooming

organs of the apple crop. The infection is mainly

manifested on the leaves and fruits but it also affects

the sepals, petioles and blossoms. Dark green or brown

spots and lesions, first show up on the leaves not long

after bud break. The lesions start on the underside of

the leaves, yet are more obvious on the upper side

(Jamar, 2011).

When the leaves open, the upper surfaces additionally

end up defenceless against disease. An injury initially

shows up as a spot which is slightly discoloured than

another remaining part of the leaf. The lesion is mainly

roundabout and as it increments in a measure it ends up

olive-hued and plushy because of the creation of

asexual spores (secondary infection). Since the elder

leaves are more immune to infection, the lesions that

develop on unfolded leaves are commonly minor ones.

Lesions that are developed on new leaves might be very

expansive, some of them more than 1 cm in distance

across. Infected tissues hereafter may end up puckered

and contorted and the leaf lesions usually end up torn.

The lesions on the fruits and leaves are for the most part

rankled and dark brown in appearance with an evident

edge (Vaillancourt, Hartman, 2000).

As the infection advances the whole leaf turns up a

"messy olive" and tumbles to the ground. In the late

spring, these essential infections deliver auxiliary

conidia which taint different fruits and leaves. The

conidia's may proceed with the infection through the

cultivation season among periods of wetness. The

pathogen of apple scab does not physiologically ruin

the apple tree, but this disease causes numerical

reduction of leaves and fruits and numerous vulnerable

apple trees by the mid-summer are extremely defoliated

(Jamar, 2011). Along these lines, the infection should

be controlled with fungicides.

In the event that disease isn't managed, more than

80% of fruits of non-resistant apple cultivars can be

harmed. Based on the level of infection, 10 to 15 or

considerably more chemical treatments are typically

required for effective management (Meszka, 2015).

The frequency of fungicide applications relies upon

the source infection mass, the vulnerability of the

cultivar and climate conditions, for the most part, leaf

wetness, air temperature, precipitation and relative

moistness (Gadoury et al., 1998, Stensvand et al., 1998,

Carisse et al., 2007).

The overall goal of this study was to develop one

treatment program with available IPM products in the

country and finding the optimal time frame to realize

the fungicide application for managing the primary

infections of apple scab. If the primary infections are

managed successfully on adequate time in the spring

then the secondary infections should be in low level in

the summertime. Depending on the weather conditions,

especially in dry seasons with temperature increment

by the beginning of the summer, the secondary

infections in some cases may not require to be treated

at all. This research had two main objectives. The first

objective was to establish action thresholds for

initiation of the spring treatments. The second objective

was to combine several fungicides that would perfectly

fit in the established treatment period.

Since in the cultivation zone subject of this research,

up to now there were not performed any kind of similar

studies for apple or pear scab disease, this research is

meant to provide useful information for the apple

growers and extension services in Kosovo and other

western Balkan countries.


This research has been done amid three years 2015–

2017 in location Zhegra (N 42.378998°, E 21.485185°,

altitude 550m) in the district of Gjilan, Kosovo.

Figure 1. Scheme of experiment and orchard position in the map of Western Balkan countries

In this trial is used the apple Starking cultivar which

is known as most susceptible among the other cultivars.

The experiment is configured in two factorial rando-

mized blocks with four replications. The experiment is

modelled with Factor A for treatment period that has

three levels: a) RIMpro period (relative infection

measure program); b) Phenological phases' period and

c) Local farmers' period.

The RIMpro program is one of the top listed decision

support system (DSS) in the Europe which is created by

Bio-Fruit-Advies in the Netherlands. This program

Ca

Cb

Cc

Ea

Eb

Ec

Ja

Jb

Jc

GaGb

Gc

Aa

Ab

Ac

Ba

Bb

Bc

Da

Db

Dc

Ca

Cb

Cc

Ea

Eb

Ec

GaGb

Gc

Aa

Ab

Ac

Fa

Fb

Fc

Ba

Bb

Bc

Ca

Cb

Cc

Fa

Fb

Fc

Ea

Eb

Ec

GaGb

Gc

Ja

Jb

Jc

Ba

Bb

Bc

Da

Db

Dc

Fa

Fb

Fc

Da

Db

Dc

GaGb

Gc

Aa

Ab

Ac

Ja

Jb

Jc

Aa

Ab

Ac

Ca

Cb

Cc

Ba

Bb

Bc

Da

Db

Dc

Fa

Fb

Fc

Ea

Eb

Ec

Ja

Jb

Jc

Scab infection management on apple leaves in Western Balkans 43


provides warnings and notices for apple scab infection

periods to the farmers and researchers that are

associated online, all over the Europe, USA and

Canada. The phenological phases' period is, in fact, the

apple biological growth stages and for this research are

utilized just six phases from the BBCH Scale: 10, 67–

69, 71, 72, 74 and 85–87 (Meier, 2001) as shown in

Table 2.

The second effect factor (B) is the treatment program

in eight levels. The levels consist of different IPM

products (Table 4). The product volumes were prepared

and mixed as per manufacturer's recommendation on

the product label or catalogue for each product. The

third effect factor (C) is the treatment years also in three

levels: 2015, 2016 and 2017.

The disease severity was determined by rating the

scab. The disease severity is a measure of the amount

of disease per sampling unit (Nutter et al., 2006).

Each treatment program has 9 apple Starking cultivar

trees per one replication and for 4 replications there is

a total of 36 trees per one treatment program, thus

making 288 Starking apple trees for 8 treatment

programs (including the non-treated trees). The

sampling was performed from the middle trees from the

replication blocks (Figure 2). On the 22 July of every

research year, there were randomly picked up 25 leaves

(all sides of the tree) for evaluation. In the laboratory,

2400 leaves were analysed for the disease index, which

was taken from 96 apple trees.

Figure 2. Replication block and sampling tree

For every treatment program, the disease infection

level was checked in light of the leaf surface area

infected by the pathogen Venturia inaequalis.

The infection assessment was defined and classified

in the categories of the Standard Area Diagram (SAD).

The six SAD categories are presented in percentage

from 0% to 75% of the leaf surface infected area as

shown in Table 3 (Hasani, 2005) which in fact are

modified from 0–9 categories from Lateur and Blazek

(2004).

In order to ensure the infection assessment based on

SAD was going precisely, Leaf Doctor Software was

utilized (Pethybridge and Nelson, 2015) to compare

some of the infected leaves.

The disease index (severity) was calculated on 36

apple trees for every treatment program through ponde-

red average with McKinney's index (McKinney, 1923),

later modified by B. M. Cooke (Cooke et al., 2006).

I = ∑ (ni × ki)

N × K × 100

I = disease index (DI); ni = number of leaves in

respective category; ki = number of each category; N =

total number of leaves analysed; K = total number of

categories.

Table 2. Selected phenological phases' for intervention with fungicides

BBCH Scale 10 67–69 71 72 74 85–87

Ph

enolo

gic

al P

has

e

Mouse-ear stage:

Green leaf tips

10 mm above the bud scales. First

leaves separating

Flowers fading: the

majority of petals

fallen. End of flowering:

all petals fell

Fruit diameter size

up to 10mm

Fruit diameter size

up to 20 mm

Fruit diameter up to

40 mm; fruit erect

Advanced ripening:

increase in the

intensity of cultivar-specific

colour. Fruit ripe

for picking

Table 3. Standard Area Diagram (SAD) for apple scab infection assessment on leaves

Leaf

Category 0 1 2 3 4 5

Intensity level Nothing noticed Light intensity Medium intensity Strong intensity Very strong

intensity

Destructive

intensity

Infection level 0% leaf surface

infected

0.1–10% leaf

surface infected

10.1–25% leaf

surface infected

25.1–50% leaf

surface infected

50.1–75% leaf

surface infected

> 75% leaf surface

infected



Table 4. Treatment programs and dates of application for three years

Program IPM product Active

substance

Application years/dates

2015 2016 2017

1 Copper hydroxide 50WG 500 g/kg 17.04 21.04 04.04

Dodine 400SC 400 g/l 27.04, 10.05, 25.05, 10.06 01.05, 15.05, 01.06, 16.06 22.04, 15.05, 31.05, 14.06

2

Copper hydroxide 50WG 500 g/kg 13.04 16.03 20.03

Captan 80WG 800 g/kg 10.05, 25.05, 08.06, 07.07,

18.08

15.05, 03.06, 18.06, 07.07,

25.08

13.05, 01.06, 16.06, 05.07,

30.08

3 Copper hydroxide 50WG 500 g/kg 10.03 05.03 12.03 Mancozeb 80WP 800 g/kg 13.04, 25.04, 11.05, 27.05,

13.06, 10.07, 25.08

25.03, 20.04, 10.05, 30.05,

15.06, 05.07, 28.08

20.03, 15.04, 08.05, 28.05,

15.06, 05.07, 15.08

4 Copper hydroxide 50WG 500 g/kg 10.03 05.03 01.03 Tebuconazole 250EW 250 g/l 13.04, 03.05 25.03, 03.05 20.03, 02.05

Captan 80WG 800 g/kg 25.05, 01.06, 05.07 01.06, 12.06, 01.07 04.06, 16.06, 05.07

5


Propineb 70WP 700 g/kg 10.05, 25.05 15.05, 01.06 13.04, 01.06 Difenconazole 250EC 250 g/l 01.06, 07.07, 27.08 16.06, 07.07, 30.08 15.06, 04.07, 25.08

6


Trifloxystrobin 50WG 500 g/kg 13.04, 03.05 25.03, 03.05 20.03, 05.05 Chlorothalonil 720SC 720 ml/l 01.06, 07.07, 27.08 01.06, 16.06, 05.07 03.06, 19.06, 07.07

7


Cyprodinil 50WG 500 g/kg 13.04, 03.05 25.03, 03.05 20.03, 05.05

Dithianon 700WG 700 g/kg 01.06, 07.07, 27.08 01.06, 16.06, 05.07 03.06, 19.06, 07.07

8 Control – no treatments – – – –

The trees in randomized block and other trees in the

plantation were treated also with other IPM products

for preventive measures against other fungal diseases

or pests. Moreover, other agro-technical measures are

performed for plantation administration.

The climate conditions in the orchard are measured

and gathered by weather station model i-Metos 2 which

has configured these parameters: temperature (ºC),

relative humidity (RH%), precipitation (mm), dew

point (ºC) and two leaf wetness sensors that provide the

duration period of the leaf moisture in minutes per 24

hours. One sensor is for the leaves inside the tree wreath

and another sensor is for peripheral leaves. This

weather station was set up in the middle of the orchard.

This station is produced and configured by Pessl

Instruments from Austria and monitored by field-

climate platform from the same inventor.

The ascospores catching was performed with one

spore-trap which is made from the glass and wood

material (Ostry and Nicholls, 1982) and was set up in

the orchard centre. Afterwards, the glass slides which

had one thin layer of Vaseline were observed in the

microscope model B120C-E1 AmScope equipped with

an advanced camera to distinguish and to take

photographs of the captured ascospores in the early

spring from the glass slides. The other verification was

with visual inspection aiming to discover and confirm

the first conidia scabby spots or lesions on the infected

apple leaves.

The statistical data analysis for each treatment

program respectively the averages and standard

deviations are performed with statistical program

Assistat, version 7.7. The comparison of mean values

was completed with Tukey-Kramer HSD test and

diamond plots were completed with Dunnett's test. In

both tests, the level of probability is P = 0.05 and the

utilized program is SAS/JMP 2009.

Results

In the orchard where this research is performed, the

weather conditions such as temperature, precipitation,

relative humidity, dew point and leaf wetness duration

for three years, basically for the seasonal months that

apple scab primary and secondary infections are mostly

developed, are presented in below Table 5.

The natural conditions for the development of

primary infection from the ascospores and secondary

infection from the conidia of fungus V. inaequalis in

the apple orchard were optimal. The three-month

period April-May-June of each year had numerous

rainfalls and favourable temperatures and during three

years of this research, we had the development of the

apple scab infections. The assessment results for dise-

ase index on leaves for Starking cultivar, during three

research years, are presented in the following table.

The average disease index (DI %) on Table 6, for

three years as per RIMpro period varies from 14.67%

in P1 which is classified by letter C as per Tukey-

Kramer test to 21.40% in P2 and is followed by letter's

BC and up to 37.04% in control group of non-treated

trees which is classified by letter A. The average dise-

ase index measured for three years as per phenological

phases' period begins with 17.31% in P1 which is

classified with letter C and then is followed by letter

BC in second treatment program with DI value of

22.93% and up to 37.88% in control variant followed

by letter A. Additionally, the average disease index for

local farmers' period for three years starts with 19.97%

in P1 classified with letter B then is followed by same

letter B with DI value of 25.47% in 2nd treatment

program and up to 37.98% in the control variant

followed by letter A. Tukey-Kramer test show that

there are statistically significant differences between

the treatment programs in the three periods of

treatment.



The One-Way Analysis of Variance (ANOVA) for

evaluation of the apple scab disease index (DI %) on

the leaves for three years that is presented in Table 7,

shows statistically proven differences between the

treatments programs in all treatment periods. In the case

of RIMpro, F Ratio is 12.5209; P < 0.0001, Pheno-

logical phases F Ratio = 7.8739; P = 0.0003 and Local

farmer F Ratio = 6.5240; P = 0.0009.

Table 5. Monthly weather data for three years 2015, 2016 and 2017 measured on the experimental apple orchard

Months/Years T ºC

Max.

T ºC

Avg.

T ºC

Min.

RH%

Max.

RH%

Avg.

RH%

Min.

Rain

(mm)

Dew Point

T ºC

Avg.

Leaf wetness inside

tree wreath (min)

Leaf wetness peri-

pheral leaves (min)

Feb. 2015 17.2 2.63 –11.3 94.23 74.26 15.20 67.60 –1.2 10,045 11,120 Feb. 2016 23.5 8.07 –5.6 94.73 73.48 26.10 50.60 2.8 9,760 12,010

Feb. 2017 19.5 4.08 –6.5 94.15 75.90 21.90 38.80 0.3 5,580 13,365

March 2015 17.2 8.76 –4.5 98.30 75.85 47.01 104.00 0.5 19,080 19,580 March 2016 24.9 8.73 –4.9 97.56 73.96 39.67 123.20 1.8 13,210 14,935

March 2017 26.9 10.48 –2.8 92.34 63.00 23.58 21.20 1.1 7,115 20,915

April 2015 24.9 11.92 –2.1 91.88 59.95 26.29 46.00 1.2 8,490 8,785

April 2016 33.2 15.31 –1.3 96.45 62.37 25.11 37.00 5.4 3,965 5,290 April 2017 30.4 12.62 –3.5 97.29 63.68 31.23 66.80 2.7 4,235 6,585

May 2015 33.9 18.38 3.7 96.45 66.81 32.30 37.00 9.6 10,555 9,605

May 2016 31.8 14.23 1.5 99.26 75.08 35.62 117.20 8.9 14,895 18,505 May 2017 32.8 17.37 2.1 100.00 74.76 31.38 102.00 9.8 5,715 5,435

June 2015 33.7 20.30 6.9 96.25 67.97 30.43 56.00 11.3 11,570 8,125

June 2016 37.9 22.51 8.6 98.48 69.04 31.62 84.2 13.5 6,125 8,705

June 2017 39.2 22.27 6.8 100 72.66 25.20 82.4 13.9 5,500 4,200

July 2015 37.3 24.20 9.1 95.52 58.04 24.16 11.0 13.1 3,420 1,545

July 2016 37.5 23.63 8.6 97.97 66.45 29.39 96.8 14.0 5,185 4,865

July 2017 42.1 25.10 8.0 97.64 59.37 21.91 19.2 11.8 2,145 790

Aug. 2015 36.7 24.35 11.3 91.67 59.07 23.90 44.0 12.5 5,440 4,150

Aug. 2016 35.9 21.71 5.7 98.91 71.69 33.06 58.2 13.6 5,735 5,505

Aug. 2017 42.7 24.73 5.5 97.95 57.40 14.39 54.8 10.6 2,545 1,945

Table 6. Disease Index (DI %) data analysed on apple leaves for eight treatment programs realized in three treatment periods for three years (2015–2017).

Tre

atm

ent

Pro

gra

ms

Treatment Periods

RIMpro (a) Phenological phases (b) Local farmer (c)

DI % per program/year Average DI % per program/year Average DI % per program/year Average

2015 2016 2017 2015 2016 2017 2015 2016 2017

P1 15.50 16.50 12.0 14.67 C 18.63 20.25 13.05 17.31 C 21.13 22.93 15.85 19.97 B

P2 22.50 22.58 19.13 21.40 BC 23.25 25.30 20.25 22.93 BC 25.25 28.65 22.50 25.47 B

P3 27.00 27.78 22.38 25.72 B 28.75 30.10 24.28 27.71 B 30.00 31.63 26.13 29.25 AB P4 23.00 22.58 20.13 21.90 BC 25.00 26.88 22.13 24.67 BC 26.13 27.95 23.63 25.90 B

P5 23.50 24.60 20.75 22.95 BC 26.00 28.45 23.10 25.85 BC 27.88 29.50 24.00 27.13 B

P6 24.25 23.63 20.93 22.94 BC 25.63 27.50 22.38 25.17 BC 26.50 27.53 23.63 25.88 B P7 23.25 24.88 20.63 22.92 BC 25.13 27.35 22.15 24.88 BC 27.13 29.15 24.08 26.78 B

Control 40.25 41.38 29.50 37.04 A 40.63 42.75 30.25 37.88 A 40.75 42.38 30.75 37.98 A

Avg. 24.91 25.49 20.68 23.69 26.63 28.57 22.20 25.80 28.09 29.96 23.82 27.29

LSD = 3.46215 for @ 0.05

The Tukey-Kramer test at a level of 5% of probability was applied. The averages not connected by the same letter are significantly different.

Table 7. One-Way Analysis of Variance (ANOVA) for disease index on leaves for eight treatment programs realized in three treatment periods for three years (2015–2017)

Treatment period Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

RIMpro

Treatments 7 821.94576 117.421 12.5209 <0.0001*

Error 16 150.04793 9.378

C. Total 23 971.99370

Phenological phases

Treatments 7 696.96210 99.5660 7.8739 0.0003*

Error 16 202.32060 12.6450

C. Total 23 899.28270

Local farmer Treatments 7 536.34778 76.6211 6.5240 0.0009* Error 16 187.91220 11.7445

C. Total 23 724.25998

The diagram of means diamonds in Figure 3, provides

the pairwise comparison between the treatment

programs with the control group for apple scab disease

management on infected leaves as per RIMpro period of

treatments. The treatment programs with grey circles and

italicized variable labels, such programs as from 1 to 7

are significantly different from the control program

P = 0.05, as per Dunnett's test. The treatment programs

from 1 to 7, except the program 3, are below the overall

average which in this case for the RIMpro period is 23.9.

The untreated apple trees from the control group are

presented with a red circle and red variable label and



their mean are above the overall average (horizontal

centre line of the diamond/circles plot).

The graphic in Figure 3 shows that program 1 has the

lowest DI followed by program 2 and 4. As per Tukey-

Kramer HSD, there are also statistically significant

differences between the treatment programs but only

for program 3 and 1, the difference is 11.05 and

P = 0.0079. The other pair comparisons between the

treatment programs were not statistically different.

The pairwise comparison between the treatment

programs with the control group as per phenological

phases treatment period is presented by the diagram of

diamonds and comparison circles plot in Figure 4. The

treatment programs with grey circles and italicized

variable labels respectively the programs from 1 to 7

are significantly different from the control variant for

the level of probability P = 0.05, as per Dunnett's test.

Tukey Kramer HSD pair comparisons show that there

are statistically significant differences between the

control variable and treatment programs during

phenological phase's treatment. Pair comparisons

between the 7 treatment programs show statistically

significant differences only between program 3 and

program 1, the difference is about 10 and P = 0.0399*.

The comparison among the treatment programs for

apple scab disease management on infected leaves

according to the local farmers' period of treatment is

provided in Figure 5. The treatment programs with grey

circles such programs as 1, 2, 4, 5, 6 and 7 are

significantly different from the control group for the

level of probability P = 0.05, as per Dunnett's test. The

means of these 6 treatment programs are below the

overall average which in this treatment period is 27.1.

The Tukey-Kramer HSD pair comparisons show that

there is the statistically significant difference between

the treatment period and treatment programs. Only the

program 3 and control do not show any statistical

difference P = 0.06. Pair comparison between the

treatment programs does not show any significant

statistical difference.

Figure 3. Diagram of means diamonds (diamond plot) and comparison circles plot for the RIMpro period.

Figure 4. Diagram of means diamonds (diamond plot) and comparison circles plot for phenological phases period

Figure 5. Diagram of means diamonds (diamond plot) and comparison circles plot for Local farmer’s period.

The three-factorial Analysis of Variance

(MANOVA) for the apple scab disease index (DI %)

assessment on leaves for three years that is presented in

Table 8, proved that this disease is influenced by a few

factors. This analysis proves that all treatment factors

are statistically significant. The effect of factor A

(treatment years) has empirical F value of 353.79**.

This value is significantly higher than theoretical F

value 3.04 for the level of 5% of probability. Table 8. Three factorial Analysis of Variance (MANOVA) for disease index (DI%) on leaves for eight treatment programs realized in three treatment periods for three years.

Sources of Variation DF SS MS F Values

Empirical Theoretical 95%

Treatment Years (A) 2 1,729.00340 864.50170 353.79** 3.04

Treatment Periods (B) 2 632.27549 316.13774 129.37** 3.04

Treatment Programs (C) 7 8,145.80774 1,163.68682 476.24** 2.06 Interaction AxB 4 27.49535 6.87384 2.81* 2.42

Interaction AxC 14 383.39215 27.38515 11.20** 1.74

Interaction BxC 14 79.85340 5.70381 2.33** 1.74 Interaction AxBxC 28 19.16076 0.68431 0.28 ns 1.53

Total treatments 71 11,016.98830 155.16885 63.50** 1.36

Error 216 527.79250 2.44348 – – Variation total 287 11,544.78080 – – –

The effect of factor B, the treatment periods (three

different periods of time), has empirical F value of

129.37** which is also much higher than theoretical F

value for the level of 5% of probability.

Likewise, the effect of factor C, the treatment

programs (eight programs with different IPM

products), have factual F value of 476.24** which is

also much higher than theoretical F value, such value

as 2.06 for the level of 5% probability.

The effects of interaction between the treatment years

and treatment periods in three years of treatment are

valued for empirical F as 2.81* and this resulted to be



a little bit higher than theoretical F value for P = 0.05

which is 2.42. The effects of interaction between the

treatment years and treatment programs are valued at

11.20** also this resulted to be higher than theoretical

F value for P = 0.05 which is 1.74. The effects of

interaction between other two factors respectively the

treatment periods and treatment programs (BxC) is

valued at 2.33** and this also resulted to be higher than

theoretical F value 1.74 for P = 0.05.

Lastly, the interaction between all treatment factors

(AxBxC) resulted in factual F value of 0.281ns which

is lower than theoretical F value for the level of 5% of

probability. Therefore, the interaction between all three

factors practically had no significant effect in regards

to the protection of scabby apple leaves.

Discussion

Scab (V. inaequalis) normally occurs every year

wherever apple trees are cultivated in Kosovo and other

countries in the region. The scab issues are studied from

other researchers in the western Balkans. In the country

of Albania, the Skenderasi et al. (2013) in the region of

Korça with similar weather conditions with the region

where this research is conducted, has checked in few

times the effectiveness of some fungicides for

controlling the apple scab based on the level of

infection. In Serbia, the Djordevic et al. (2013) has

tested the resistance and tolerance of some apple

cultivars to the apple scab disease. Again, in Albania,

Marku et al. (2014) in the region of Puka has evaluated

the effectiveness of bicarbonates used alone or

combined with horticultural oils to fight the apple scab

based on evaluated disease index. Balaz et al., (2017)

has evaluated the reactions of some apple cultivars to

V .inaequalis and other diseases under natural infection

in Serbia. The results showed that for three years 2015–

2017, based on the comparison of three annual DI

averages on Table 6, for a RIMpro treatment period, the

year 2017 had the lowest annual disease index average

comparing to the other two years. This is same also in

other two treatment periods, the year 2017 had the

lowest annual average disease index. This could be due

to the strict regime of fungicide treatment that is

performed on trial apple trees and the orchard in overall

for the third year in a row. Also, based on the

comparison of DI averages from all treatment programs

realized in all treatment periods in all three treatment

years which are presented in Table 6, it resulted that

treatment program one has the lowest DI average than

any other treatment program. This seems is due to the

effects from the fungicide combination of Copper

hydroxide and Dodine which has provided the best

protection of leaves from the scab infection. The One-

Way Analysis of Variance (ANOVA) shows that

RIMpro treatment period has the biggest statistical

difference comparing to other two treatment periods.

Also, based on the mean comparison in all three

diamond plots presented in Figures 3–5, evidently is

seen that the first treatment program which is realized

based on the predictions that were provided by DSS

RIMpro, had the lowest mean in all three treatment

periods.

Pair comparisons between the 7 treatment programs

on the phenological phases period show statistically

significant differences only between program 3 and

program 1, the difference is about 10 and P = 0.0399*.

This could be due to the fungicide Mancozeb which is

used in a third treatment program and is used more than

any other fungicide has not provided good protection

from V. inaequalis. Based on the MANOVA presented

on Table 8, the effect of interactions between all

treatment factors is statistically non-significant, practi-

cally the small difference of climatic conditions in three

different treatment years has not affected the other

effects that were derived from treatment programs

realized in three different periods and therefore did not

change anything significantly in regards to the

protection of apple leaves from the scab infection.

Conclusion

Based on the disease index assessed on leaves for

three years, it appeared that IPM products from the first

treatment program provided the best protection of

leaves from the apple scab. This program had also the

lowest number of spraying applications comparing to

other programs. This protection became possible

because the treatments were performed based on the

accurate warnings for scab infection periods that were

received from DSS RIMpro. Therefore, the RIMpro

period proved to be the best treatment period for all

treatment programs execution.

The second treatment program realized through the

treatment period of six phenological phases of the apple

tree can be seriously considered to be utilized by the

apple growers in this area. Especially those farmers that

do not have the possibility to be connected and to

interact with any decision support system provided by

extension services.

The year 2016 had the highest disease index on leaves

in all treatment periods. The local farmer period had the

highest disease index average of 29.96% for the year

2016 and the highest disease index average of 27.29%

for all three years. This means that those farmers that

continue to protect the apple tree based on their own

expertise need to be brought together to interact with

each other and utilize the help and support from

extension services.

Besides the actual traditional apple cultivars with the

domination of Starking in Kosovo and overall in the

region of Western Balkans, other cultivars resistant to

scab infection such as Winesap, Liberty and Jonathan

should be imported and planted as well.

Acknowledgements

No funds from the public or private sector were used

for this research. All expenses are covered by the

authors. The orchard and instruments belonged to the

first author.




The authors declare that they do not have any conflict of

interest.


ER initiated the research (concept and design), worked on

the orchard and acquisition data. HP supervised and provided

the advice for the research. HV and EK performed statistical

analysis and interpretation. AH drafted the manuscript and

assisted the ER with the laboratory work.

References

Balaz, J., Ognjanov, V., Keserovic, Z., Sucur, A.,

Janse, J., Popovic, T. 2017. Evaluation of reactions of

commercial and autochthonous apple cultivars to

common diseases in Serbia under natural infection. –

Pestic. Phytomed, Belgrade, 32(3–4):157–172, doi:

10.2298/PIF1704157B.

Carisse, O., Rolland, D., Talbot, B., Savary, S. 2007.

Heterogeneity of the aerial concentration and

deposition of ascospores of Venturia inaequalis

within a tree canopy during the rain. – Eur. J. Plant

Pathol., 117(1):13–24, doi: 10.1007/s10658-006-

9069-5.

Carisse, O., Meloche, C., Boivin, G., Jobin, T. 2009.

Action Thresholds for Summer Fungicide Sprays and

Sequential Classification of Apple Scab Incidence. –

Plant Dis., 93:490–498, doi: 10.1094/PDIS-93-5-

0490

Cooke, B.M., Jones, D.G., Kaye, B. 2006. The

Epidemiology of Plant Diseases. (2nd ed.). ISBN-10

1-4020-4580-8(PB). ISBN-101-4020-4581-6 (e-

books). – Springer: Dordrecht, Netherlands, 576 pp.,

doi: 10.1111/j.1365-3059.2006.01506.x

Delalieux, S., van Aardt, J., Kuelemans, W., Coppin, P.

2005. Detection of biotic stress (Venturia inaequalis)

in apple trees using hyperspectral analysis. –

Proceedings of the 4th EARSeL Workshop on

Imaging Spectroscopy. EARSeL and Warsaw

University, pp. 677–689.

Djordjevic, B., Vulic, T., Djurovic, D., Milatovic, D.,

Zec, G., Radovic, A. 2013. Biological and productive

characteristics of apple cultivars resistant or tolerant

to scab [Venturia inaequalis (Cooke) Wint.]. – J. of

Agric. Sci., Belgrade: Serbia. 58(2), pp. 95–103, doi:

10.2298/JAS1302095D

Gadoury, D.M., Stensvand, A., Seem, R.C. 1998.

Influence of light, relative humidity, and maturity of

populations on discharge of ascospores of Venturia

inaequalis. – Phytopathol. 88(09):902–909, doi:

10.1094/PHYTO.1998.88.9.902

Hasani, M. 2005. Sëmundjet e pemëve frutore.

Publikuar në Universiteti Bujqësor i Tiranës. Tirana:

Albania, fq. 88–98.

Jamar, L. 2011. Innovative strategies for the control of

apple scab (Venturia inaequalis) in organic apple

production. – PhD thesis. University of Liege. Liege,

Belgium, 2001, 196 pp.

Lateur, M., Blazek, J. 2004. Evaluation descriptors for

Malus. – In: Report of a Working Group on

Malus/Pyrus. Second Meeting 2–4 May 2002,

Dresden-Pillnitz, Germany. L. Maggioni, M. Fischer,

M. Lateur, E.-J. Lamont, E. Lipman (Compilers). –

International Plant Genetic Resources Institute,

Rome, Italy, pp. 76–82.

Marku, L., Vrapi, H., Varaku, K., Hasani, M. 2014.

Integrated management for Apple scab Venturia

inaequalis (Cooke) Wint. in the region of Puka in

Albania. – IJGHC, March 2014–May 2014,

3(2):524–531, E-ISSN: 2278-3229.

McKinney, H.H. 1923. Influence of soil temperature

and moisture on infection of wheat seedlings by

Helminthosporium sativum. – J. Agric. Res. 26:195–

217.

Meier, U. 2001. Growth stages of mono and

dicotyledonous plants. BBCH Monograph. 2nd ed. –

German Federal Biological Research Centre for

Agriculture and Forestry. Braunschweig: Germany,

pp. 158.

Meszka, B. 2015. Study of Venturia inaequalis

pseudothecia development and apple scab severity

under Polish conditions. – Folia Hort., 27(2):107–

114, doi: 10.1515/fhort-2015-0020.

Nutter, F.W., Paul, D.E.J., Netto, R.A.C. 2006. Disease

assessment concepts and the advancements made in

improving the accuracy and precision of plant disease

data. – Eur. J. Plant Pathol., 115:95–103, doi:

10.1007/s10658-005-1230-z

Ostry, M.E., Nicholls, T.H. 1982. A technique for

trapping fungal spores. – U.S. Dept. of Agriculture,

Forest Service, North Central Forest Experiment

Station, Research Note NC-283. St Paul, USA, pp.

283.

Pethybridge, S.J., Nelson, S.C. 2015. Leaf Doctor: A

new portable application for quantifying plant disease

severity. – Plant Dis., 99:1310–1316.

Skenderasi B., Mero G.J., Zeka N., Hasani M., Cara M.

2014. Determination of terms and effectiveness of

fungicides more convenient in apple scab control in

Korça region in Albania. – J. Int. Acad. Res. for

Multidiscip., 1(12):333–346.

Stensvand, A., Amundsen, T., Semb, L., Gadoury, D.M.,

Seem, R.C. 1998. Discharge and dissemination of

ascospores by Venturia inaequalis during dew. – Plant

Dis., 82(7):761–764, doi: 10.1094/PDIS.1998.82.7.761

Vaillancourt L.J., Hartman J.R. 2000. Apple scab. The

Plant Health Instructor. – American Phytopatho-

logical Society, doi: 10.1094/PHI I-2000-1005-01

Appendix

Figures caption for Figures 3 to 5

The top and bottom points of green diamonds are the

confidence intervals (CI) as a supplement to the P-value

with 95% confidence interval for each mean. The green

centre line presents the mean, the width of the diamond

is proportional to the size of sample group. The red

boxes represent the distribution, three blue dots per

diamond represent the DI values for three treatment



years and the lower/upper horizontal blue lines are the

standard deviation. The grey and red circles represent

the means comparison between the treatment programs.

The grey circles with italicized variable labels are for

the programs that are significantly different from the

control group. The black horizontal centre line of the

diamond and circles plot is the overall average of the

disease index (DI).

Tables as additional attachments to diamond plots Table 1. Pair comparisons for RIMpro treatment period presented in diamonds plot

Level – Level Difference Std. err. dif. P-value Difference

Control Prog. 1 22.37667 2.500399 <0.0001* Control Prog. 2 15.64000 2.500399 0.0002* Control Prog. 4 15.14000 2.500399 0.0003* Control Prog. 7 14.12333 2.500399 0.0007* Control Prog. 6 14.10667 2.500399 0.0008* Control Prog. 5 14.09333 2.500399 0.0008* Control Prog. 3 11.32333 2.500399 0.0064* Prog. 3 Prog. 1 11.05333 2.500399 0.0079*

Table 2. Pair comparisons for Phenological phase’s treatment period presented in diamonds plot


Control Prog. 1 20.56667 2.903451 <0.0001* Control Prog. 2 14.94333 2.903451 0.0019* Control Prog. 4 13.20667 2.903451 0.0061* Control Prog. 7 13.00000 2.903451 0.0071* Control Prog. 6 12.70667 2.903451 0.0086* Control Prog. 5 12.02667 2.903451 0.0136* Prog. 3 Prog. 1 10.40000 2.903451 0.0399* Control Prog. 3 10.16667 2.903451 0.0464*

Table 3. Pair comparisons for Local farmers treatment period presented in diamonds plot


Control Prog. 1 17.99000 2.798156 0.0002* Control Prog. 2 12.49333 2.798156 0.0072* Control Prog. 6 12.07333 2.798156 0.0097* Control Prog. 4 12.05667 2.798156 0.0098* Control Prog. 7 11.17333 2.798156 0.0181* Control Prog. 5 10.83333 2.798156 0.0229* Prog. 3 Prog. 1 9.28333 2.798156 0.0654 Control Prog. 3 8.70667 2.798156 0.0950

50 Teadusartiklid / Research articles

Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 50–56


1 * XXIX * 2018 50–56

PÄRILIKU SKREIPIRESISTENTSUSE DÜNAAMIKA EESTI

LAMBATÕUGUDEL

THE DYNAMICS OF HEREDITARY SCRAPIE RESISTANCE IN ESTONIAN

SHEEP BREEDS

Erkki Sild, Sirje Värv, Haldja Viinalass

Eesti Maaülikool, veterinaarmeditsiini ja loomakasvatuse instituut, tõuaretuse ja biotehnoloogia õppetool,

Fr. R. Kreutzwaldi 1, 51006 Tartu


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Erkki Sild



Phone: +372 731 3467

Keywords: scrapie risk, scrapie

eradication program, Estonian sheep

breeds, PRNP allele frequency.

doi: 10.15159/jas.18.04

ABSTRACT. A total of 2,411 sheep from the Estonian Whitehead

(N = 1301) and Estonian Blackhead (N = 1110) breeds were genotyped for

markers of scrapie risk in the period 2005–2017. Sanger sequencing was

used to identify nucleotide substitutions in the PRNP gene at codons 136,

141, 154 and 171 to determine corresponding amino acids in prion protein.

Sheep were divided into 13 groups according to their birth year to assess

the temporal changes on the genetic profile of the studied population.

Seven different alleles and 16 different genotypes (12 for Estonian

Blackhead and 16 for Estonian Whitehead) were identified. In the birth

year group 2007 (two years after the introduction of a scrapie eradication

programme) a statistically significant change in the allele ALRR

frequencies was found. The selective breeding for allele ALRR (the

scrapie resistant marker) increased in frequency from 0.40 to 0.70 during

the period 2006–2017. Significant declines in allele frequencies ALRQ

(0.40–0.20) and ALRH (0.13–0.03) were found. The frequency of the most

susceptible to scrapie allele (VLRQ) was low (< 0.03), and the decrease of

the frequency during the program was insignificant. Both sheep breeds

showed statistically significant changes in allele, genotype and risk group

frequencies between the birth year groups before the introduction of the

scrapie eradication programme and at its end. The effect on genetic profile

in terms of changed allele frequencies was statistically more significant in

the Estonian Whitehead sheep (p < 0.001) than in the Estonian Blackhead

sheep (p < 0.05).


Sissejuhatus

Alates 2004. aastast rakendatakse kõigis Euroopa

Liidu liikmesriikides ühist strateegiat lammaste trans-

missiivsete spongioossete entsefalopaatiate (TSE) re-

sistentsuse saavutamiseks (Euroopa Komisjoni otsus

2003/100/EÜ). Eestis on kehtestatud lammastele pri-

oonvalgu geeni PRNP geenitesti läbiviimiseks kord

Riikliku loomatauditõrje programmi ja rakendusmeet

mete alusel. Geneetilistele markeritele põhinev lam-

maste skreipi haigestumise riski vähendav programm

sai Eestile kohustuslikuks 1. mail 2004. Eestis kasva-

tatavast ligi 90 000 lambast on eesti tumeda- ja valge-

pealisi tõulambaid alla 5000 (ELKL, 2017; ETLA,

2016), lisaks on tunnustatud kihnu maalambad (alates

2016) ning uute imporditud tõugudena dorper ja lleyni

(alates 2018), keda on lisaks teistele parandajatõugu-

dele imporditud Eestisse alates 2009. ja 2012. aastast.

Skreipi on surmaga lõppev neurodegeneratiivne

haigus lammastel ja kitsedel. Skreipi kuulub TSE-de

gruppi, kuhu kuuluvad ka veiste spongioosne entsefalo-

paatia (ingliskeelne lühend BSA; "hullu lehma tõbi") ja

inimeste Creutzfeldt-Jakobi tõbi (inglisekeelne lühend

CJD). TSE haiguste teke on seotud raku prioonvalgu

isovormiga. Esimest korda diagnoositi skreipit ca 250

aastat tagasi Inglismaal (Prusiner, 1998).

2016. aastal diagnoositi skreipit kahekümnes EL-i

liikmesriigis 685 juhul. Klassikalist vormi diagnoositi

üheksas EL-i liikmesriigis ja Islandil ning atüüpilise

skreipi vormi 18 liikmesriigis ja Norras. Üle 80%

skreipi juhtudest registreeriti Kreekas, Hispaanias,

Itaalias ja Rumeenias. Atüüpilise skreipi juhtudest


Päriliku skreipiresistentsuse dünaamika Eesti lambatõugudel 51


(122) enim registreeriti Portugalis, Ungaris, Ühend-

kuningriigis, Hispaanias ja Norras. Haiguse esinemine

oli klassikalise skreipi puhul 97,2% juhtudest ja

atüüpilise skreipi puhul 57,6% seotud riskigruppidega

R3, R4 või R5 (EFSA, 2017). Eestis on seniajani diag-

noositud kaks atüüpilise skreipi juhtu, üks 2010. ja

teine 2011. aastal (EFSA, 2016).

Hollandi (aastatel 2003–2008) nakatunud karjade

andmete põhjal läbi viidud uuringu kohaselt oli lam-

maste vastuvõtlikkus skreipile väga erinev – sõltuvalt

prioonvalgu genotüübist erines nakatunute arv tuhande

lamba kohta 0–368,4 (Hagenaars jt, 2010) ja oli koos-

kõlas genotüübipõhiselt sätestatud riskirühmadega.

Pikaajalise selektsiooniprogrammiga on oluliselt muu-

detud karjade geneetilist profiili ja oodatud mõjuna on

saavutatud skreipiresistentsuse tõus. Samal ajal on eks-

perimentaalsed võrdlusuuringud erinevast keskkonnast

(ja tõust) pärit, kuid sama genotüübiga lammaste puhul

olnud erineva kliinilise avaldumisega, mis viitab selle-

le, et teistest tõugudest sissetoodava materjali puhul ei

pruugi karjade resistentsuse ja genotüübi vaheline seos

endisel kujul kehtida (Houston jt, 2015).

Prioonvalk on signaali ülekandes osalev kesknärvi-

süsteemi glükoproteiinvalk, mis asub rakumembraani

välispinnal. TSE tekitajaks on defektne proteaaside-

resistentne prioonvalgu vorm, mille tõttu lüsosoomi-

desse kuhjuvad lagundamata valgud (Diener jt, 1982).

Defektne valk seondub tervega ja muudab selle sekun-

daarstruktuuri, st α-heeliksid muudetakse β-lehtedeks.

Selle tagajärjel hakkavad defektsed valgud kuhjuma

lüsosoomi, kuni see lõhkeb. See omakorda põhjustab

raku surma ning aju muutub poorseks (käsnjaks). Mida

poorsemaks aju muutub, seda raskemaks muutuvad

haigusnähud – lambal kaob koordinatsioon, lammas

hakkab ennast kratsima (siit ka eestikeelne nimi –

kratsimistõbi), halveneb nägemine, esineb lihaste

värinat ja halvatust. Haigus lõpeb surmaga.

Prioonvalgu sünteesi määrav geen PRNP asub 13.

kromosoomis millelt kodeeritakse ja protsessitakse

209-aminohappeline valk. PRNP-geenis on avastatud

üle 20 polümorfismi, millest skreipile vastuvõtlikku-

sega on seotud peptiidahela aminohapete positsioonid

136, 141, 154 ja 171. Teadaolevad mutatsioonid on

järgmised: koodonis 136 GCC GTC ja ACC (põh-

justavad peptiidahelas aminohappe alaniini asenduse

valiini või treoniiniga), koodonis 141 CTT TTT

(leutsiin fenüülalaniin), koodonis 154 CGT CAT

(arginiin histidiin), koodonis 171 CGG CAG,

CAT või AAG (arginiin glutamiin, histidiin või

lüsiin). Prioonvalgu haplotüüp/alleel esitatakse sõltu-

valt geenitesti tulemusest, tähistades järjest vastavad

aminohapped positsioonides 136, 141, 154 ja 171. Näi-

teks kui koodoni 136 nukleotiidide järjestus on GCC,

on prioonvalgu haplotüübi esimene aminohape alaniin

(A), teine tähistatakse 141. koodoni nukleotiidse

järjestuse järgi (TTT kodeerib fenüülalaniinini F),

kolmas 154. koodoni järgi (CGT kodeerib arginiini R)

ja neljandana 171. koodoni järgi (CAG kodeerib

glutamiini Q). Seega on neljatäheline variant AFRQ

üks prioonvalgu haplotüüpidest (kasutatakse ka

terminit alleel) ja tähistatakse genotüübi kujul AFRQ/

AFRQ. Topelt-heterosügootide puhul määratakse

haplotüübid vastavalt suurima tõenäosuse põhimõttele

(võetakse arvesse haplotüüpide esinemissagedused

populatsioonis) või kasutatakse meetodit, mis näitab

ära ainult ühe kromosoomi nukleotiidsest järjestusest

tuleneva valguvariandi. Kuni 2007. aastani määrati

PRNP genotüüpe kolme koodoni alusel (136, 154 ja

171). Kuna tuvastati üksikuid haigestunuid ka skrei-

piresistentse genotüübiga ARR/ARR lammaste seas,

siis täpsemate uuringutega avastati nende juhtumite

puhul seos polümorfismiga koodonis 141 CTT → TTT,

mis viib leutsiini asendumisele fenüülalaniiniga

vastavas peptiidahela positsioonis ja seda skreipi vormi

hakati nimetama atüüpiliseks (Moum jt, 2005; Saun-

ders jt, 2006). Kuna selle mutatsiooni sagedus oli

madal, alla 1%, siis esialgu seda riskigruppide koosta-

misel ei arvestatud.

Kõige olulisemaks PRNP polümorfismiks on (klassi-

kalise) skreipi resistentsuse seisukohast muutus koodo-

nis 136, mis on kõrgema riskigrupi R5 määravaks

markeriks. Kui koodon 136 kodeerib valiini (V) süntee-

si, on loomad skreipile kõrgeima vastuvõtlikkusega.

Kõige skreipi-resistentsem on R1 grupp, kuhu kuulu-

vad isendid genotüübiga ALRR/ALRR. Kui alleelidest

üks on ALRR, kuulub loom R2 gruppi, v.a juhul, kui

genotüüp on kombinatsioonis 136. koodoni V-varian-

diga (ALRR/V_ _ _). Sel puhul klassifitseeritakse

loomad riskigruppi R4. R5 grupp moodustub

genotüüpidest, kus üks alleel on V_ _ _ ja teine mõni

muu variant kui ALRR. R3 gruppi klassifitseeruvad

kõik ülejäänud genotüübid.

Skreipi-resistentsuse saavutamise programmides on

kesksel kohal aretusloomade genotüpiseerimine, mis

võimaldab skreipile vastuvõtlike genotüüpidega lam-

maste karjast väljaselekteerimist. Eesti tumeda- ja eesti

valgepealiste lammaste aretusprogrammides on skrei-

pi-resistentsuse saavutamine üheks aretuseesmärgiks

(ELaS, 2014a, b ; ETLA, 2015a, b). ELKL ja ETLA are-

tusstrateegiatega on määratud lambakarjade skreipi-

resistentsuse kolm tasandit, kus I või II taseme saami-

seks ei ole lubatud kasutada muid jäärasid kui madalai-

mast R1 riskigrupist (genotüübiga ALRR/ALRR).

Üldise põhimõttena on lubatud kasutada ainult R1 ja R2

aretuslambaid ja erandina R3 uttesid ning varem ka

jäärasid (kuni 01.01.2008), kui resistentse genotüübiga

R1-R2 aretusloomi ei ole või on neid ebapiisavalt.

Välditakse R3 lammaste kasutamist aretuses, aga nende

lammaste karjast eemaldamist ei nõuta nagu on ette-

nähtud lammastega, kes kuuluvad riskigruppi R4 või

R5. Sellise markerselektsiooni eesmärk on suurendada

skreipile resistentse ALRR ning vähendada vastu-

võtliku VLRQ alleeli esinemissagedust.

Uuringu eesmärgiks oli hinnata valikust tingitud

prioonigeeni geneetiliste variantide muutuse olulisust

populatsioonis. Hinnati spetsiifilist markerselektsiooni

mõju alleeli-, genotüübi- ja riskirühmade esinemissage-

duste muutuste alusel lammaste sünniaastate (1998–

2017) lõikes, mis on kogutud Riikliku loomatauditõrje

programmi 2005–2017 rakendumise perioodil.

52 Erkki Sild, Sirje Värv, Haldja Viinalass



Lammaste skreipi-riski staatuse monitooringu raames

genotüpiseeriti lambaid sünniaastatega 1998–2017.

Genotüpiseeritud lammaste arv sünniaastate lõikes oli

perioodil 2004–2014 keskmiselt 190. Vähem oli and-

metes 1998–2003 ja 2015–2017 sündinuid (tabel 1).

Analüüsis oli veidi rohkem eesti valgepealisi (EV) kui

eesti tumedapealisi (ET) lambaid, vastavalt 1301 ja

1110 (sh ka ristandid parandajatõugudega), kokku 2411

lammast.

Riikliku loomatauditõrje programmi raames koguti

vastavalt lammaste aretusorganisatsiooni poolt koosta-

tud nimekirjade alusel igalt lambalt 5–10 ml K3EDTA

täisverd ja saadeti EMÜ VLI loomageneetika labora-

tooriumisse genotüpiseerimiseks. Tulenevalt Euroopa

Komisjoni määrusest, millega (sõltuvalt liikmesriigi

lambapopulatsiooni suurusest) kehtestati PRNP geeni-

seireks nõutav lammaste arv (Euroopa komisjoni

määrus 2245/2003), genotüpiseeriti Eestis igal aastal

minimaalselt 100 lammast.

DNA eraldamiseks kasutati Miller jt (1988) modifit-

seeritud täisverest DNA eraldamise meetodit. DNA

saagikust kontrolliti Nanodrop 2000-ga (Thermo Fisher

Scientific, USA). Seejärel valmistati DNA töölahused

kontsentratsiooniga 35 ng/μl. PRNP geeni polümorfis-

mid tuvastati koodonite 136–171 piirkonnas sekve-

neerimise meetodil. PRNP geenifragmendi paljunda-

miseks polümeraasi ahelreaktsiooniga (PCR) võeti

reaktsioonisegusse 3 μl DNA-d, lisati 0,45 μl program-

miga Praimer3 disainitud 5 pM pärisuunalist (5’-agc

cac atg gtg gtg gag-3’) ja vastassuunalist (5’-ctc tct ggt

act ggg tga tgc-3’) praimerit, 1,5 μl 25 mM MgCl2,

lisati 1,5 μl 10X puhvrit, 0,6 μl 5 mM dNTP-d, 0,25 μl

5 U Taq polümeraasi ning ddH20 kuni 15 μl mahuni.

PCR termotsükleri programm algas predenaturat-

siooniga 96 °C juures 5 min, millele järgnes 35X

tsükkel denaturatsiooniga 96 °C 15 sek, praimerite

seondumisega 66 °C 10 sek ja DNA sünteesiga 72 °C

45 sek. Sellele omakorda järgnes lõplik süntees 72 °C

juures 5 min ning lõpuks 4 °C püsiva temperatuuri

säilitamine.

Amplifitseeritud 414 bp pikkust produkti kontrolliti

2,5% agaroosgeelil, mis seejärel puhastati vabadest

nukleotiididest ja polümeraasist kasutades reagente

FastAP (Thermosensitive Alkaline Phosphatase) ja

ExoI (Exonuclease I) lisades 5 μl PCR-i produktile 1 μl

10X FastAP puhvrit, 1 μl 10X ExoI puhvrit ning 0,9 μl

1 U FastAP ja 0,3 μl 20 U ExoI reagente. Segu kuumu-

tati esmalt 30 min 37 °C juures, siis 20 min 80 °C

juures ning jäeti seisma 4 °C juurde.

Sangeri sekvneerimisreaktsiooni jaoks kasutati

BigDye v3.1 kitti (Applied Biosystems, USA). Reakt-

siooniks kasutati 3 μl puhastatud PCR produkti. Sekv-

neerimisreaktsiooni produkti puhastamiseks ja välja-

sadestamiseks kasutati 96% EtOH ja Na-atsetaati,

puhastatud produkt lahustati formamiidis. Geeni järjes-

tuste määramiseks kasutati geenianalüsaatorit ABI

3130 (Applied Biosystems, USA), toored sekventsi

failid tehti loetavaks ja analüüsiti Sequences Analyses

v5.2 (Applied Biosystems, USA), ja BioEdit program-

midega.

Määratud PRNP geeni järjestuse põhjal tehti geno-

tüpiseeritavatel lammastel kindlaks DNA polümorfis-

mid vastavalt koodonites 136, 141, 154 ja 171. Saadud

andmed kodeeriti genotüüpideks (prioon)valgu tasandil

(tähistati vastavalt aminohappelisele järgnevusele).

Võrreldi 13 sünniaastate gruppi nii populatsiooni kui

eesti valgepealiste ja eesti tumedapealiste lammaste

lõikes. Arvutati haplotüübi-, genotüübi- ja riskigrup-

pide esinemissagedused, gruppidevahelisi erinevusi

hinnati χ2 testi abil. Samuti kontrolliti populatsiooni

alleeli- ja genotüübisageduste vastavust Hardy-Wein-

bergi tasakaaluseadusele. Määrati efektiivsete alleelide

arv Ne ja heterosügootsus ning fikseerumisindeks F.

Varasemad (1998–2003) ja hilisemad (2015–2017)

sünniaastate andmed summeeriti nende sünniaastatega

loomade vähese arvu tõttu.

Antud artikli materjale on osaliselt kajastatud kogu-

mikus "Terve loom ja tervislik toit" (Sild jt, 2018).

Võrdlusmaterjalina on kasutatud Euroopa Toiduohu-

tusameti avaldatud materjale (EFSA, 2017).

Tabel 1. Kogutud proovide arv sünniaastate ja tõugude lõikes Table 1. Number of collected samples by birth year and breed

1998–2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015–2017 Kokku / Total

ET 63 41 54 98 160 193 94 92 73 75 59 57 51 1110

EV 84 53 58 107 143 109 150 122 105 90 86 77 117 1301

Kokku 147 94 112 205 303 302 244 214 178 165 145 134 168 2411

ET – eesti tumedapealine lambatõug / Estonian Blackhead sheep breed; EV – eesti valgepealine lambatõug / Estonian Whitehead sheep breed


PRNP geeni varieeruvus ja alleelide esinemis-

sagedused

Analüüsitud 2411 lambal määrati kokku 7 PRNP

haplotüüpi (alleeli): ALRR, ALRQ, ALRH, ALHQ,

AFRH, AFRQ ja VLRQ, mis olid esindatud nii juhu-

valikuga aretuslammaste kui tootmiskarjade lammaste

hulgas.

Esinemissageduselt prevaleerisid alleelid ALRR ja

ALRQ (keskmised esinemissagedused 0,581 ja 0,306).

ALRR alleelisageduste oluline tõus algas pärast 2006.

aastat sündinud lammaste hulgas (joonis1). Skreipi suh-

tes kõige vastuvõtlikum alleel VLRQ esines Eesti lamba-

tõugudel suhteliselt harva ning monitooring näitas selle

langevat trendi (0,024-lt 0,014-ni). Erandiks oli 2014.

aasta, kus eesti valgepealistel lammastel tõusis VLRQ

esinemissagedus 0,060-ni. Joonisel 1 näha olevad allee-

lisageduste kõikumised pärast 2011. aastat on seletata-

vad testitud loomade kontingendi muutusega, sest lisaks

tõulammastele genotüpiseeriti ka tootmisfarmide lam-

baid.



Joonis 1. PRNP alleelisageduste dünaamika Eesti lamba-populatsioonis sünniaastate 1998–2017 lõikes ja kõrgema esinemissagedustega alleelide esinemissagedused eesti tumedapealistel (A) ja eesti valgepealistel (B) lammastel. Figure 1. The dynamics of the PRNP allele frequencies by birth year 1998–2017 in the Estonian sheep population and the predominant allele frequencies for Estonian Blackhead (A) and Estonian Whitehead (B) sheep.

Populatsiooni iseloomustas diversiteedinäitajate –

efektiivsete alleelide arvu ja heterosügootsuse (joo-

nis 2) langus. Tõugude lõikes langes efektiivsete allee-

lide arv ja heterosügootsus mõlemas tõus, kuid algtase

nende näitajate osas oli erinev. Efektiivsete alleelide

arvu puhul oli langus 2013. aastaks võrreldes 2005.

sünniaastaga vastavalt 2,3-lt 1,5-le eesti tumedapea-

listel ja 3,25-lt 1,5-le eesti valgepealistel lammastel.

Heterosügootsus langes eesti tumedapealistel 0,56–

0,34 ja eesti valgepealistel 0,69–0,37.

Selektsiooni mõju oli statistiliselt oluline PRNP

prevalveerivatele alleelidele – olulisuse nivoo oli

kõrgeim eesti valgepealistel lammastel (P < 0,001),

sealhulgas kõigi kolme kõrge esinemissagedusega

alleeli, ALRR, ALRH ja ALRQ puhul, ja tagasi-

hoidlikum eesti tumedapealistel lammastel (ALRQ ja

ALRR puhul P < 0,01), kui võrreldi ainult enne 2005.

ja pärast 2015. sündinud lambaid. Madala esinemis-

sagedusega alleelide grupist oli statistiliselt oluline ka

ALHQ alleelisageduse muutus (P < 0,01 eesti valge-

pealistel lammastel ja P < 0,05 tumedapealistel). Allee-

li ALRR esinemissageduse tõus oli oodatav ja selge

markerselektsiooni mõju.

Joonis 2. PRNP efektiivsete alleelide arvu (Ne) ja hetero-sügootsuse muutused sünniaastate lõikes eesti tumeda-pealiste (ET) ja valgepealiste (EV) lammaste populatsioonis. Figure 2. Changes in the number of effective alleles in PRNP (Ne) and heterozygosity by birth year in Estonian Blackhead (ET) and Estonian Whitehead (EV) sheep.

Genotüübid

Kokku leiti 16 erinevat genotüüpi, 12 eesti tumeda-

pealistel ja 16 eesti valgepealistel lammastel. Kõige

sagedasemad genotüübid olid ALRR/ALRR (mõlemal

tõul 36%) ja ALRR/ALRQ (eesti tumedapealistel 39%,

valgepealistel 29%). Järgnevad genotüübisagedused

olid tumedapealistel lammastel ALRQ/ALRQ (13%) ja

valgepealistel ALRR/ALRH (13%). Teisi genotüüpe

esines sagedusega alla 10% (joonis 3 ja 4). Sünniaastate

lõikes tõusis ALRR/ALRR genotüübi sagedus 1998–

2005 aastate keskmise 27% juurest 2013–2017 aastate

keskmise 49%-ni. Drastilisem oli genotüübi ALRR/

ALRR esinemissageduse muutus eesti valgepealiste

hulgas, kus genotüübisagedus tõusis 12%-lt kuni 55%-

ni. Genotüübi ALRR/ALRQ puhul olid sünniaastate

lõikes esinemissageduste muutused väiksemad. Võrrel-

des sünniaastagrupi lambaid järgneva sünniaastagrupi-

ga, oli statistiliselt oluline erinevus eesti valgepealiste

genotüübisagedustes aastate 2006/2007 (P < 0,01) ja

2013/2014 (P < 0,05) vahel. Alleeli- ja genotüübisage-

dused olid omavahelises vastavuses Hardy-Weinbergi

tasakaaluseadusega ja valik üldiselt ei peegeldunud.

Kõrvalekaldeid PRNP teoreetilise ja tegeliku geno-

tüübijaotuse vahel leiti üksikutes sünniaasta/tõug grup-

pides, kuid mitte kõrge esinemissagedusega geno-

tüüpide puhul. Statistiliselt oluliseks osutus hälve

näiteks 2013. sünniaastaga eesti valgepealiste popu-

latsiooni, kus hälvet teoreetiliselt mõjutas genotüüp

ALHQ/VLRQ (P < 0,001).



Fikseerumisindeksi keskmine oli populatsioonis –

0,011 (sd 0,025), mis negatiivse väärtusena näitab

PRNP heterosügootsete genotüüpide ülekaalu alleeli-

sageduste põhjal oodatavale ja viitab välisaretusele/

introdutseeritud aretusmaterjali olulisusele. Ekstreem-

semad näitajad ulatusid F = 0,170-st (2005. sündinute

hulgas) kuni F = –0,166-ni (2012. ja 2013.). Kui eesti

valgepealiste populatsioonis olid peamiselt negatiivsed

F-väärtused, siis eesti tumedapealiste lammaste puhul

esines sünniaastagruppide lõikes äärmiselt kõrgeid

positiivseid fikseerumisindeksi F väärtusi: 0,295

(2005. sündinutel), 0,173 (2011.) ja 0,283 (2015.–2017.

sündinutel), mis omakorda võib olla tingitud sugulus-

aretatud lammaste valikust neil puhkudel.

Joonis 3. Eesti tumedapealiste lammaste PRNP genotüübi-sagedused sünniaastate lõikes. Figure 3. PRNP genotype frequencies in Estonian Blackhead sheep by birth year.

Joonis 4. Eesti valgepealiste lammaste PRNP genotüübi-sagedused sünniaastate lõikes. Figure 4. PRNP genotype frequencies in Estonian Whitehead sheep by birth year.

Riskigrupid

Pidades silmas skreipiriski vähendamist on oluline

saavutada R1 grupi loomade võimalikult suur osatähtsus

populatsioonis, mis tagaks kõrge skreipiresistentsuse

ning väheneks skreipile vastuvõtlike R3–R5 gruppi

kuuluvate lammaste osatähtsus. Uuring näitas, et lam-

mastel suurenes R1 osatähtsus üle kahe korra, keskmiselt

49%-ni (sh eesti valgepealistel 55%-ni) ja vähenes R3–

R5 gruppide osatähtsus 40–50%-lt perioodi alguses

10%-ni uuringuperioodi lõpul. Sünniaastagruppide

järjestikune paariviisiline võrdlus näitas neis riskigruppi-

de proportsioonides erinevusi eesti tumedapealistel lam-

mastel sünniaastate 2005/2006, 2006/2007 ja 2008/2009

vahel (P < 0,05) ning eesti valgepealiste lammaste

2010/2011 2012/2013 sünniaastate vahel (P < 0,05).

Statistiliselt olulisem oli muutus 2006/2007 ja 2013/

2014 vahel valgepealistel lammastel (P < 0,001). Seega

avaldus selektsiooni mõju pisut varem eesti tumedapea-

liste lammaste populatsioonile, kuid oli olulisem eesti

valgepealistele lammastele. Eristades tõu- ja tootmiskar-

ju, oli mõju tootmiskarjadele statistiliselt madalama

tõepäraga kui tõukarjadele P < 0,05 ja P < 0,001.

Võrreldes EFSA 2016. aasta kohta avaldatud andmeid

Euroopa liikmesriikide ning Norra ja Islandi kohta, saab

väita, et Eesti lambapopulatsioon on koos Läti ja Leedu

populatsioonidega skreipiresistentsete gruppide R1 ja R2

osatähtsuselt Euroopas keskmisel tasemel (joonis 5).

Eesti lambapopulatsiooni R1 grupi osatähtsus (30%) oli

2016. aastal testitute puhul madalam kui näiteks

Saksamaal ja Hollandis, kuid Eesti populatsioon oli

võrreldes Islandi, Soome ja Rootsiga ka oluliselt madala-

ma vastuvõtlike riskigruppide R3–R5 osatähtsusega

(25%). Madalama skreipiresistentsusega R2 lambaid oli

45%, mis on kooskõlas Eestis R2 riskigruppi kuuluvate

jäärade aretusse lubamise ja kasutamisega (lisaks R1

jääradele).

Joonis 5. Euroopa Toiduohutusameti (EFSA, 2017) andmetel koostatud tauditõrjeprogrammi geneetilise monitooringu tulemused 10 liikmesriigi ning Norra ja Islandi 2016. aasta kohta skreipi riskigruppide lõikes. Figure 5. Scrapie genetic eradication programme monitoring data for ten EU member countries and Iceland and Norway from 2016 (EFSA, 2017).

Järeldused

Uuring näitas riikliku tauditõrjeprogrammi marker-

selektsiooni olulist mõju Eesti lambapopulatsioonile.

Prioonvalgu geeni resistentsust ja vastuvõtlikkust

markeerivate variantide esinemissageduste muutused

ilmnesid pärast 2005. aastal rakendatud määrust, kus

paaride valiku suunatud mõju ilmnes 2007. sünniaas-

taga lammastel resistentsusmarkeri ALRR esinemis-

sageduse statistiliselt olulise tõusuna. Analüüsitud aja-

lised muutused olid 13 sünniaastagrupi alusel suhte-

liselt sarnased eesti valgepealiste ja eesti tumedapea-

liste lammaste osas, kuid olulisemad muutused alleeli-

ja genotüübisagedustes ning riskigruppide profiilis olid

toimunud eesti valgepealises lambatõus. Alates 2012.

sünniaastagrupist täheldati alleelisageduste suuremaid



kõikumisi, mis seletuvad juhuslike statistiliste (väik-

sem lammaste arv) ja valimi struktuuri (viimaste aasta-

te juhuvalikus olnud tootmisfarmide ristandlambad)

mõjudena. Viimaste sünniaastate gruppides oli rohkem

skreipile vastuvõtlike riskirühmade R3–R5 lambaid

ning algusaastaile iseloomulik valiku efekt ALRR-

alleeli suhtes jäi väiksemaks ning eesti tumedapealistel

lammastel pigem langes. Programmi rakendamisega on

saavutatud skreipi päriliku resistentsuse keskmine tase

võrreldes naaberriikidega nii Põhja-Euroopas kui

Kesk-Euroopas. Pidades silmas impordi tähtsust meie

lambapopulatsioonile, oleks sellest lähtuvalt lammaste

skreipiresistentsuse geneetilise seire jätkamine riikliku

tauditõrjeprogrammi raames väga oluline.

Tänuavaldus

Uurimistöö viidi läbi Eesti Haridus- ja Teadusminis-

teeriumi projekti IUT8-2 rahalisel toel.


Autor kinnitab artikliga seotud huvide konflikti puudumist.




Kõik autorid osalesid katse kontseptsiooni väljatöötamises ja

planeerimises, katseandmete analüüsis ja tõlgendamises ning

lõpliku käsikirja toimetamises ja heaks kiitmises. HV ja ES

tegelesid andmete kogumisega. ES ja SV tegelesid käsikirja

mustandi kirjutamisega.

All authors participated in the study conception and design,

analysis and interpretation of data and critical revision and

they approve the final manuscript. HV and ES acquired the

data, ES and SV drafted the manuscript.

Kasutatud kirjandus

Diener, T.O., McKinley, M.P., Prusiner, S.B. 1982.

Viroids and prions. – Proceedings of the National

Academy of Sciences USA. 79 (17):5220–5224.

EFSA (European Food Safety Authority) 2016. EUSR

on Transmissible Spongiform Encephalophaties in

2015. – EFSA Journal, 14:4643, 62 pp.

EFSA (European Food Safety Authority) 2017. The Eu-

ropean Union summary report on surveillance for the

presence of transmissible spongiform encephalopathi-

es (TSE) in 2016. – EFSA Journal, 15:5069, 68 pp.

ELaS (Eesti Lambakasvatajate Selts) 2014a. Eesti

tumedapealise lambatõu (ET) aretusprogramm 2015-

2021. – Märja 2014. http://lammas.ee/uus/wp-

content/uploads/2017/09/ET_Aretusprogramm_2015

_2021_9_02_15-1.pdf, 19.01.2018.

ELaS (Eesti Lambakasvatajate Selts) 2014b. Eesti

valgepealise lambatõu (EV) aretusprogramm 2015-

2021. – Märja 2014. http://lammas.ee/uus/wp-

content/uploads/2017/09/EV_Aretusprogramm_201

5_2021_9_02_15-3.pdf, 19.01.2018.

ELKL (Eesti Lamba- ja Kitsekasvatajate Liit) 2017.

Aretustegevuse aastaaruanne 2016. – Märja 2017.

http://lammas.ee/uus/wp-content/uploads/2017/09/

Aretusaruanne-2016_ELKL.pdf, 19.01.2018.

ETLA (MTÜ Eesti Tõulammaste Aretusühing) 2015a.

Eesti tumedapealise lambatõu aretusprogramm. –

Tartu 2015. https://etla.weebly.com/uploads/5/3/8/0/

53808943/et_aretusprogramm.pdf, 19.01.218.

ETLA (MTÜ Eesti Tõulammaste Aretusühing) 2015b.

Eesti valgepealise lambatõu aretusprogramm. – Tartu

2015 https://etla.weebly.com/uploads/5/3/8/0/53808

943 /ev_aretusprogramm.pdf, 19.01.2018.

ETLA (MTÜ Eesti Tõulammaste Aretusühing). 2017.

Lammaste aretustegevuse aastaaruanne 2016. –

ETLA 2017, 11 lk.

Euroopa Komisjoni otsus 2003/100/EÜ. http://eur-

lex.europa.eu/legal-content/ET/TXT/?qid=15163588

09990&uri=CELEX:32003L0100, 19.01.2018

Euroopa Komisjoni otsus 2245/2003. http://eur-

lex.europa.eu/legal-content/ET/TXT/PDF/?uri=

CELEX:32003R2245&from=ET, 16.04.2018

Hagenaars, T.J., Melchior, M.B., Bossers, A., Davidse,

A., Engel, B., Van Zijderveld, F.G. 2010. Scrapie pre-

valence in sheep of susceptible genotype is declining

in a population subject to breeding for resistance. –

BMC Vet. Res., 6:25–25.

Houston, F., Goldmann, W., Foster, J., González, L.,

Jeffrey, M., Hunter, N. 2015. Comparative Suscepti-

bility of Sheep of Different Origins, Breeds and

PRNP Genotypes to Challenge with Bovine Spongi-

form Encephalopathy and Scrapie. – PLoS ONE,

10:e0143251.

Miller, S.A., Dykes, D.D., Polesky, H.F. 1988. A

simple salting out procedure for extracting DNA from

human nucleated cells. – Nucleic Acids Res.,

16:1215.

Moum, T., Olsaker, I., Hopp, P., Moldal, T., Valheim,

M., Benestad, S.L. 2005. Polymorphisms at codons

141 and 154 in the ovine prion protein gene are

associated with scrapie Nor98 cases. – J. Gen. Virol.,

86:231–235.

Prusiner, S.B. 1998. Prions. – Proceedings of the Natio-

nal Academy of Sciences, USA, 95:13363–13383.

Saunders, G.C., Cawthraw, S., Mountjoy, S.J.,

Hope, J., Windl, O. 2006. PrP genotypes of atypical

scrapie cases in Great Britain. – J. Gen. Virol.,

87:3141–3149.

Sild, E., Värv, S., Viinalass, H. 2018. Lammaste

skreipi-resistentsuse monitooring PRNP geeni

markerite põhjal. – Konverentsi "Terve loom ja

tervislik toit 2018" artiklite kogumik, Tartu: Eesti

Maaülikool. 86−92 lk.



The dynamics of hereditary scrapie resistance in Estonian sheep breeds

Erkki Sild, Sirje Värv, Haldja Viinalass

Estonian University of Life Sciences, Chair of Animal

Breeding and Biotechnology, Fr. R. Kreutzwaldi 1,

51006 Tartu, Estonia

Summary

In accordance with EU regulations, the scrapie

eradication programme started in Estonia in 2005. In

the current study, 2,411 sheep (Estonian Blackhead and

Estonian Whitehead sheep breeds) were included in the

analyses for scrapie susceptibility based on PRNP

genotypes. Polymorphisms in codons 136, 141, 154 and

171 of the PRNP gene were determined and the allele,

genotype and risk group frequencies were calculated.

Seven different alleles (haplotypes) and 16 different

genotypes where found in the Estonian sheep

population. The study showed a significant effect of the

marker selection on the Estonian sheep, between the

birth year groups of 1998–2017. Statistically signifi-

cant changes in the gene frequencies were found in the

sheep group born two years after the application of

marker-based selective breeding in 2007. In addition to

the temporal rise in the resistant ALRR allele

frequency, the genotype and risk group profile changed

in the sheep population by the birth year groups’. The

analysed temporal changes were relatively similar

between the Estonian Whitehead and the Estonian

Blackhead sheep breeds. Higher significance in

changes in the allele and genotype frequencies and the

risk group distributions were estimated for the Estonian

Whitehead sheep compared to the Estonian Blackhead

sheep. From 2012, larger fluctuations in allele frequen-

cies were observed, partly due to random statistical

effects and the lower number of sheep in the more

recent birth year groups, as well as due to the inclusion

of a higher proportion of sampled (crossbred) animals

from commercial flocks. There was a slight rise in the

frequencies of sheep in risk groups R3–R5 susceptible

to scrapie in the last birth year groups as well as a lower

level of ALRR allele frequency, particular in the

Estonian Blackhead sheep. Compared to EFSA data on

the distribution of genotypes in the EU and other

reporting countries in 2016, the Estonian sheep

population showed an intermediate position between

Nordic and Central European countries in regard to

susceptibility to scrapie (R3–R5 groups). Due to the

active import of foreign breeding material it is of

utmost importance to continue the genetic monitoring

of the Estonian sheep population for scrapie resistance

in the framework of the National Infectious Animal

Disease Control Programme.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 57–62


1 * XXIX * 2018 57–62

BIOSTIMULAATORI JA FUNGITSIIDIGA PUHTIMISE MÕJU

SUVINISU ARENGULE JA SAAGIVÕIMELE

EFFECT OF SEED TREATMENT WITH BIOSTIMULANTS AND FUNGICIDE ON

DEVELOPMENT AND YIELD POTENTIAL OF SPRING WHEAT

Pille Sooväli, Tiia Kangor, Mati Koppel

Eesti Taimekasvatuse Instituut, J. Aamisepa 1, 48309, Jõgevamaa


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Pille Sooväli



Keywords: spring wheat, seed

treatment, biostimulant, fungicide,

plant growth.

doi: 10.15159/jas.18.08

ABSTRACT. In the years 2013–2014, the Estonian Crop Research

Institute conducted a field trial in order to investigate the effect of seed

treatment with seaweed based biostimulants and fungicide on spring wheat

(Triticum aestivum L.). Seed treatments of the varieties 'Specifik' and

'Uffo' were used with (fludioxonil + cyproconazole) and without fungicide

(biostimulants Raykat Start, Fertigrain Start) and mixture (fludioxonil +

cyproconazole + Fertigrain Start), and untreated seed as the control were

evaluated. The objective of this study was to assess the development,

growth and yield potential of spring wheat under the action of biostimu-

lants, with the presence and absence of treatment of seed with fungicide.

In the laboratory, we measured: 1) the length of roots and shoots of

germinated seed, 2) total number and total weight of grains per ear, 3) one

kernel weight per ear. In the field, we evaluated: 4) plant height, 5) the

number of generative tillers that were counted in one linear meter at

physiological maturity. Results showed that the application of biostimu-

lants and fungicide for seed treatment influence the wheat early

development and growth of radicle. They can increase the root length

however the biostimulants and fungicide can have an opposite effect on

germination of wheat seed. They can decrease the length of the first true

leaf emerged from coleoptile. We noticed that seed treatment with Raykat

Start increased significantly (p ≤ 0.05) the plant height of variety 'Specifik'

compared to untreated. There was tendency that by using both biostimu-

lants for seed treatment of variety 'Specifik' more generative tillers emer-

ged, but this was not significant compared with untreated. The results

suggested that solely the seed treatment with biostimulants and fungicides,

there was no effect on total grain number and total grain weight per ear of

wheat varieties.


Sissejuhatus

Käesoleval ajal on kasvav nõudlus kasutada toidu

tootmiseks järjest enam keskkonnasäästlikke meetodeid.

Suundumused sunnivad põllumajanduses vähendama

traditsiooniliste taimekaitsevahendite kasutamist ja osa-

liselt asendama neid ainetega, mis on keskkonnasõbra-

likumad. Teraviljatootmises on viimasel ajal lisaks

tavapärasele pestitsiidide kasutamisele suurenenud ten-

dents kasutada taimekaitses ka biostimulaatoreid

(Maciejewski jt, 2007; Ogorek jt, 2011). Biostimulaato-

ritel ei ole otsest mõju kahjustajate vastu, seetõttu ei

liigitata neid pestitsiidide hulka (EBIC, 2012). Biostimu-

laatorid erinevad taimekaitsevahenditest selle poolest, et

toimivad taime ainevahetusele, mitte otseselt taimekah-

justajatele. Biostimulaatorid on ained, mis madalates

kontsentratsioonides parandavad biokeemilisi protsesse

taimes ja mullas ning seeläbi toetavad taime kasvu ja

arengut ning kokkuvõttes suurendavad taime stressikind-

lust. Biostimulaatorid ei asenda väetisi ja teisi mineraal-

sete toitainete allikaid (Basak, 2008). Biostimulaatorid

sisaldavad kasulikke aineid, rikastavad mulda ja tasakaa-

lustavad taime ja kasvukeskkonna vastastikust mõju

(Calvo jt, 2014). Seemne idanemine ja eluvõime on


58 Pille Sooväli, Tiia Kangor, Mati Koppel


esmase tähtsusega heas seisus põllukultuuri saavutami-

sel ning biostimulaatoriga puhtimisel on selles oluline

roll (Kumbhar jt, 2017).

Põllumajanduses kasutatavaid merevetika ekstrakte

toodetakse kõige enam pruunvetikatest, sisaldades eri-

nevaid mineraalelemente nagu lämmastik, fosfor, kaa-

lium jne ning orgaanilistest ühenditest ka aminohap-

peid ja vitamiine. Üks põhilisi komponente kõigis

merevetika ekstraktides on polüsahhariidid. Konkreet-

se toote mõju sõltub sellest, milliseid vetikaid kasutati

ja kuidas neid töödeldi (Battacharyya jt, 2015). On

teada merevetika ekstraktide positiivset mõju saagiku-

sele, juure struktuurile, lehe arengule, abiootiliste

stresside taluvusele nagu külm, põud, mulla struktuur,

niiskus, mikrobioloogia (Arioli jt, 2015). Ka katses

kasutatud biostimulaatorid Fertigrain Start ja Raykat

Start on toodetud merevetikate baasil. Orgaaniliste

lämmastikühenditena on aminohapped, mida katses

kasutatud biostimulaatorid sisaldavad, taimele oluli-

seks lämmastiku allikaks ja füsioloogilistes protsessi-

des osalejaks. See on taimele kõige tähtsam juurdumise

ja võrsumise ajal. Sama kaua kestab ka keemilise

puhise mõju. Biostimulaatorid aitavad taimedel eba-

soodsa kasvukeskkonna korral stressitingimusi paremi-

ni taluda tugevdades taime juurestikku, kiirendades

algarengut ja mõjudes positiivselt klorofüllisisaldusele.

On ka väidetud, et väikeses koguses merevetika

ekstrakti kasutamine on taime arengule soodne, suurtes

kogustes on mõju vastupidine (Wally jt, 2013).

Teraviljaseemne puhtimine keemilise puhisega hävitab

seemne sees ja pinnal olevad haigustekitajad ning kait-

seb taimi nende varajases arengujärgus mullas olevate

patogeenide eest. Lisaks parandab taimede füsioloogilist

seisundit, soodustab juurekava kasvu, parandab toitaine-

te omastamist ja tõstab taimede vastupanuvõimet haigus-

tele (Mathre jt, 2001). Vaatamata keemiliste puhiste

kõrgele efektiivsusele, on nende toimeained loodusele

ohtlikud. Looduslikku päritolu biostimulaatorid on ohu-

tumad. Lisaks sellele, et nad parandavad taime juurestik-

ku, stimuleerivad vastupanuvõimet, aitavad omastada

toiteelemente ja võivad seeläbi tõsta ka saagikust, biola-

gunevad nad keskkonda säästvalt.

Eesti Taimekasvatuse Instituudis korraldatud põld-

katsete eesmärk oli võrrelda, kuidas mõjutab biostimu-

laatori ja fungitsiidiga puhtimine suvinisu seemnete

idanemist, taimede kasvu ja arengut ning kas see

avaldub ka saagikomponentides.


Puhtimise põldkatsed rajati suvinisu (Triticum

aestivum L.) sortidega (2013. a) ja 'Uffo' (2014. a)

Eesti Taimekasvatuse Instituudis (ETKI) randomi-

seeritud blokk meetodil 10 m² katselappidele neljas

korduses. Nisu külvisenormiks oli 550 idanevat tera

m²-le. Katse külvati leostunud mullale (Ko), mille

agrokeemiline sisaldus oli: pHKCl 6,2, P 206, K 209, Ca

1623, Mg 107, Cu 1,6, Mn 126, B 0,92 mg kg–1, Corg

1,8%. Eelviljadeks olid kartul (2013) ja raps (2014).

Külvieelse põhiväetisena segati mulda kompleksväetis

NPK 17-6-18 külvinormiga 300 kg ha–1. Külviseeme

puhiti nädal enne külvamist laboratoorse puhtimismasi-

naga Hege 11. Katsetes kasvuaegset haigustõrjet ei

tehtud. Umbrohutõrje tehti teravilja võrsumisel (kasvu-

faasis BBCH 23–25; Meier, 2001) herbitsiidiga MCPA

750 (1 l ha–1).

Katsetes kasutatud puhised on esitatud tabelis 1.

Raykat Start on toodetud merevetikatest ja sisaldab

makroelemente N 4%, P 8%, K 3%, mikroelemente Fe

0,1%, Zn 0,02%, B 0,03%, vabu aminohappeid 4%,

polüsahhariide 15%, tsütokiniine 0,05% ja vitamiine.

Raykat Start'i võib kasutada kõikide kultuuride seem-

nete puhtimiseks 250–300 ml t-1. Fertigrain Start on

toodetud merevetikatest ja köögiviljadest ja sisaldab

aminohappeid 9%, "L"-amino happeid 6,5%, orgaanili-

si aineid 30%, N 3%. Kasutatakse teravilja külvieelseks

puhtimiseks 1 l t-1, aitab kaasa kiiremale seemnete ida-

nevusele ja taimede jõulisemale algarengule. Keemili-

ne puhis Maxim Star 025 FS sisaldab toimeaineid flu-

dioksoniil 18,8 g l-1 ja tsüprokonasool 6,3 g l-1. Lisaks

oli katses ka töötlemata kontrollvariant.

Tabel 1. Suvinisu katsetes 2013–2014 kasutatud puhised ja kulunormid Table 1. Product names and doses used in spring wheat trials 2013–2014

Puhis / Product Kulunorm / Dose (l t-1)

Kontroll / Untreated –

Raykat Start 0,3

Fertigrain Start 1,0 Maxim Star 025 FS 1,0

Maxim Star 025 FS + Fertigrain Start 1,0 + 1,0

Laboritingimustes selgitati puhiste mõju tärkamise

arengujärgus (BBCH 11) juurte ja tõusmete kasvule.

Selleks mõõdeti filterpaberi rullis niiskuskambri meeto-

dil 20 päeva idanenud teradel juurte ja tõusme pikkused.

Igast variandist hinnati 100 tera (International …, 1996).

Taimiku tiheduse määramiseks loendati põllul gene-

ratiivvõrsete arv kõikidel katselappidel kahest kohast

kahel külvireal 1 m pikkuselt. Generatiivvõrsete kasvu-

kõrgus mõõdeti piimküpsusfaasis (BBCH 73–75)

kahest kordusest mulla pinnalt viljapeade tipuni.

Vahetult enne saagi koristust nisu täisküpsusfaasis

(BBCH 91–92) koguti igalt katselapilt 25 viljapead

juhusliku valiku teel, nende struktuurianalüüs tehti

ETKI laboris. Nisupead poetati, terad loeti ja kaaluti.

Statistiline analüüs tehti MS Exelis, kasutades t-testi,

leiti paariviisilisel võrdlemisel usutavad erinevused

(p ≤ 0,05) erinevate puhistega variantide vahel. Kõiki-

dele mõõdetavatele suurustele arvutati keskmine ja

standardviga (SE).

Suvinisu kasvuks olid katseaastate ilmastikutingimu-

sed erinevad (tabel 2). 2013. aasta põllutingimusi

Jõgeval iseloomustas keskmisest soojem kasvuperiood

– mai, juuni ja juuli olid pikaajalise keskmise õhutem-

peratuuriga võrreldes soojemad. Maikuus arenesid

taimed põldkatses kiiresti ja jõudsid juunikuuks tavapä-

rasest arengust paar nädalat ette. Kasvamist soodusta-

sid maikuu sademed. Teravili kasvas kuni kõrsumiseni

tänu soojusele ja piisavale sademete hulgale kiiresti.

Juuni ja juuli jäid paljude aastate keskmise sademete

normiga võrreldes vihmavaesemateks.

Biostimulaatori ja fungitsiidiga puhtimise mõju suvinisu arengule ja saagivõimele 59


Tabel 2. 2013. ja 2014. a keskmised ja pikaajalised keskmised (1922–2013) õhutemperatuurid ning sademete summad Jõgeval Table 2. Mean temperature and precipitation for growing season 2013 and 2014 and long-term average (1922–2013) at location Jõgeva

Kuu Õhutemperatuur / Air temperature, °C Pikaajaline keskmine Long term average

Sademed / Precipitation, mm Pikaajaline keskmine Long term average Month 2013 2014 2013 2014

Mai / May 14,3 11,7 10,4 83 64 50

Juuni / June 17,7 13,1 14,5 37 157 67

Juuli / July 17,6 19,3 16,8 35 48 80 Augus / August 16,7 16,5 15,3 70 123 89

Mai–August /

May–August 16,6 15,2 14,3 225 392 286

2014. aasta mai esimene pool oli jahe ja vihmane,

maikuu teine pool oli kuivem ja soojem. Juunikuu oli

uuesti jahe ja vihmane ning juulis olid valdavalt kuu-

mad ja põuased ilmad. August oli pikaajalise keskmi-

sega võrreldes soojem ja vihmasem. Põldkatses mõju-

tas suvinisu algarengut kõikuv ilmastik, kus niiskust oli

parasjagu, kuid jahedus vaheldus soojaga mitmel kor-

ral. Kõige rohkem oli mõjutatud taimede algareng,

väiksem mõju oli hilisemale kasvamisele ja arengule.

Sellises olukorras sai taim suuremat tuge biopreparaa-

tidelt.


Sordi 'Specifik' juurte pikkus erinevates variantides

jäi vahemikku 28,3–49,4 ja sordil 'Uffo' 28,8–40,7 cm

(tabel 3). Puhtimata kontrollvariantide andmed näitasid

sortide erinevust. Hilisema sordi 'Uffo' juurestik suu-

renes kõikide puhitud variantide korral võrreldes lühe-

mat kasvuaega vajava sordiga 'Specifik', mille juurestik

kasvas usutavalt pikemaks puhtimata kontrollvariandis

(49,4 cm).

Puhtimispreparaatidest mõjutas 'Uffo' juurte pikkust

kõige enam biostimulaator Fertigrain Start, keskmine

juurte pikkus oli selles variandis 40,7 cm. Puhtimis-

preparaatide stimuleerivat mõju sordi 'Specifik' idu-

juurte arengule ei olnud, vastupidi preparaadid pärssi-

sid nende arengut ja kasvu. 'Specifiku' 100st idanema

pandud terast oli oluliselt vähem arenemata juurteta teri

kontrollvariandis (19 tera) ja teistest enam oli neid

Raykat Stardiga puhtimisel (51 tera). 'Uffo' seemnete

töötlemisel oli arenemata juurteta teri enam kontrollis

(38 tera) ja Raykat Stardiga puhtimisel (32 tera) ning

väike oli arenemata juurteta terade arv Fertigrain

Stardiga töödeldud variandis (9 tera). Hilise sordi 'Uffo'

terade üldine idanemisenergia kontrollvariandis oli

väiksem kui keskvalmival sordil 'Specifik'. Tulemused

näitasid, et olenevalt sordist võib biostimulaatorga

puhtimine kiirendada, kuid ka pärssida juurte arene-

mist. Seemnete idanemist ja selle pärssimist reguleeri-

vad taimehormoonid ning nende omavaheline koostoi-

me on mõjutatud ka konkreetsetest geenidest

(Miransari, Smith, 2014). Raykat Start sisaldab ka ühte

taimehormooni (tsütokiniini). Michalski jt (2008) ja

Pruszynski (2008) andmetel suurendas biostimulaato-

riga puhtimine noortel taimedel nii juurestikku kui ka

maapealseid osi ja nende kaudu vee omastamise või-

met. Calvo jt. (2014) ja Halperni jt. (2015) järgi mõju-

tas biostimulaatorite aminohapete sisaldus juurte kasvu

lämmastiku assimilatsioonis osalevate ensüümidega,

mis edastavad lämmastiku omastamise signaale juurtes.

Häid tulemusi on biostimulaatoritega puhtimisel saa-

dud siis, kui terade idanemisenergia on olnud tavapära-

sest väiksem (Miklič jt, 2016).

Sordi 'Specifik' teradel arenes 20 päevaga esimese

lehega tõuse 20,8–31,0 ja sordil 'Uffo' 18,4–26,3 cm

pikkuseks. Võrreldes kontrollvariandiga vähendas puh-

timine usutavalt mõlemal sordil esimese lehega tõusme

pikkust tera tärkamise arengujärgus nii keemilise puhi-

se kui ka selle segus kasutamisel biostimulaatoriga.

Miklič jt (2016) andmetel ei andnud biostimulaatori

kasutamine koos fungitsiidiga loodetud positiivset

efekti võrreldes ainult biostimulaatorit kasutades. Sta-

tistilised erinevused sordi 'Specifik' tõusme pikkuses

võrreldes kontrolliga puudusid biostimulaatori Ferti-

grain Stardiga puhitud variandis, kuid erinevused olid

olemas teiste puhistega töödeldud variantidega. Teis-

test enam jäi iduleht arenemata Raykat Stardiga (100st

49 teral), seguga Maxim Star + Fertigrain Start (48

teral) ja keemilise preparaadi Maxim Stariga puhtimisel

(41 teral). Samas jäi kontrollvariandis iduleht arene-

mata 28 teral. Sarnaselt Michalski (2008) tulemustele,

esines tera algarengus esimese lehe kasvus mõningane

erinevus, kui võrrelda bioloogiliste ja keemiliste puhis-

te kasutamist. Teisel nisusordil 'Uffo' esines arenemata

iduleheta teri eelkõige Raykat Stardiga puhitud varian-

dis (100st 36 tera) ja kontrollvariandis (32 tera). Vähem

oli iduleheta teri Fertigrain Stardiga töötlemisel (100st

17 tera). Mõlemal katseaastal oli külvi ajal mullas pii-

sav veevaru, mistõttu ei olnud põllul tärkamistes erine-

vusi, 10. päevaks olid kõik variandid tärganud.

Keskvalmival suvinisu sordil 'Specifik' kasvasid tai-

med kontrollvariandist usutavalt pikemaks ainult

Raykat Stardiga puhitud variandis (73 cm; tabel 4).

Antud sordi keskmine taime kõrgus varieerus erineva-

tes variantides 69–73 cm. Andmetest on näha, et kuigi

laboris Raykat Start veidi pärssis idanemist, siis hilise-

mates arengufaasides soodustas taime kasvu ja arengut.

Khan jt (2009) järgi leidis kinnitust, et merevetikatest

toodetud biostimulaatorid, mis sisaldavad polüsahha-

riide, mikroelemente, kasvuhormoone, võivad mõjuda

taime kasvule ja arengule stimuleerivalt, mis omakorda

võib suurendada taimede resistentsust biootilise ja

abiootilise stressi tingimustes.

Kõrgemakasvulisema hilise sordi 'Uffo' taimed kas-

vasid keskmiselt 107–109 cm pikaks. Võrreldes kont-

rolliga vähendas puhtimine kõikides variantides taime-

de kõrguskasvu, kuid usutavalt ainult Maxim Stariga

puhtimisel. Maxim Stari üks toimeaine tsüprokonasool

kuulub triasoolide gruppi ja on teada triasooli kasvu

reguleeriv mõju taime kasvule (Rademacher, 2000).



Samuti Bai ja Chaney (2001) väidavad, et triasooliga

puhtimine vähendab taimede kõrguskasvu. Generatiiv-

võrsete arv on üks saagikomponentidest. Puhtimine

mõjutas suvinisu generatiivvõrsete arvu vähe. Sordil

'Specifik' oli usutavalt enam generatiivvõrseid Ferti-

grain Stardiga puhtimisel (74 tk m-1) kui Maxim Stari

kasutamisel (62 tk m-1). 'Specifiku' generatiivvõrsete

arv ühe meetri kohta varieerus erinevates variantides

62–74 tk m-1. Statistiliselt usutavaid erinevusi teiste

variantide vahel ei olnud. Hilisel sordil 'Uffo' oli

võrsumine väiksem, jäädes vahemikku 52–64 genera-

tiivvõrset külvirea ühe meetri kohta, kuid usutavad

erinevused siiski puudusid. 'Uffo' väiksemat generatiiv-

võrsete arvu mõjutas kindlasti ka 2014. a väiksem

sademete hulk mai lõpus juuni alguses.

Teravilja kasvatamisel on eesmärgiks võimalikult

suurem saak, mis saavutatakse, kui taimed on kõik

arengujärgud edukalt ja normaalselt läbinud. Võrsumi-

sele panevad aluse taimekasvu algfaasides toimuvad

protsessid, mõjutades oluliselt taimede võrsumist ja

generatiivvõrsete moodustumist (du Jardin, 2015).

Merevetika baasil biostimulaatorid toimivad nii taimes

kui mullas (Craigie, 2011). Keskvalmival sordil

'Specifik' olid biostimulaatoriga puhitud variantide

taimed elujõulisemad, mistõttu võrsumine oli parem.

Hilisel sordil 'Uffo' suurendas generatiivvõrsete arvu

seguga puhtimine, kus lisaks keemilise puhise koos-

tisesse kuulunud haigustõrje toimeainetele olid lisaks

ka biostimulaatori koostises olevad orgaanilised ühen-

did, vitamiinid ja fütohormoonid. Kuna hilisemates

kasvufaasides taimikut biostimulaatoritega ei töödel-

dud, siis jäi nende mõju generatiivvõrsete moodustami-

sele nõrgaks ning usutavaid erinevusi võrreldes kont-

rolliga ei olnud, eriti hilisel sordil 'Uffo'.

Terade arv peas ja terade mass on olulised nisu saagi-

komponendid ning võivad määrata saagi suuruse

(Fisher, 1975). Tera moodustumine ja lõplik mass sõl-

tub toitainete kättesaadavusest ja sobivatest keskkonna-

tingimustest. Mõlemad katses olnud biostimulaatorid

on toodetud merevetikatest. On teada, et merevetika

ekstraktiga mulla väetamine on suurendanud nisu saa-

gikust (Duan jt, 2012) ja taimede töötlemine nii

juurestikku (Guiboileau, Joubert, 2012), võrsumist kui

saagikust (Kumar, Sahoo, 2011). Kumbhar jt (2017)

tulemused näitasid odra puhtimisel Fertigrain Startiga

olulist mõju taime kasvule ja saagikomponentidele.

Samas Miklič jt (2016) jõudsid järeldusele, et ainult

seemnete töötlemine biostimulaatoritega saaki usuta-

valt ei suurendanud. Meie andmed näitasid, et ainult

nisuterade puhtimine merevetikatest toodetud biosti-

mulaatoritega ei mõjutanud usutavalt keskvalmival

sordil 'Specifik' terade arvu, terade kogumassi ega ühe

tera massi peas (tabel 5).

Andmetest on näha, et hilisel sordil oli terade arv,

terade kogumass peas suuremad kui 'Specifikul', kuid

ühe tera mass peas jäi sortidel sarnaseks. Erinevate

puhiste usutav mõju puudus ka 'Uffo' terade arvule,

kogumassile ja ühe tera massie peas. Puhiste kaitsev ja

stimuleeriv mõju enam selliseid saagikomponente,

nagu on terade arv ja mass peas, usutavalt ei mõjutanud. Tabel 3. Suvinisu algarengut iseloomustavad näitajad (keskmine ± standardviga SE) laboritingimustes Table 3. The results of early development of spring wheat seeds (mean ± standard error SE) in laboratory conditions

Puhis / Product Juure pikkus, cm / Root length, cm Tõusme pikkus, cm / Shoot length, cm

'Specifik' 2013 'Uffo' 2014 'Specifik' 2013 'Uffo' 2014

Kontroll / Untreated 49,4 ± 4,07 a 28,8 ± 3,03 b 31,0 ± 2,29 a 26,3 ± 2,46 a

Raykat Start 0,3 28,3 ± 3,40 c 33,1 ± 3,23 ab 22,0 ± 2,73 b 20,2 ± 2,07 ab Fertigrain Start 1,0 38,1 ± 3,62 bc 40,7 ± 2,69 a 25,2 ± 2,59 ab 21,1 ± 1,61 ab

Maxim Star 1,0 38,0 ± 3,23 b 34,4 ± 2,74 ab 22,0 ± 2,11 b 18,4 ± 1,48 b

Maxim Star 1,0 + Fertigrain Start 1,0 31,5 ± 3,60 bc 32,6 ± 2,56 b 20,8 ± 2,55 b 18,7 ± 1,50 b

Erinevad tähed näitavad usutavaid erinevusi p ≤ 0,05 (t-test) / Different letters showed the significant differences p ≤ 0.05 (t-test) Tabel 4. Suvinisu taimikut iseloomustavad näitajad (keskmine ± standardviga SE) põllutingimustes Table 4. The indicators of the spring wheat stand formation (mean ± standard error SE) in field conditions

Puhis / Product Taime kõrgus, cm / Height of plants, cm Generatiivvõrsete arv, tk m-1 / Generative tillers, pcs m-1

'Specifik' 2013 'Uffo' 2014 'Specifik' 2013 'Uffo' 2014

Kontroll / Untreated 70 ± 0,8 b 109 ± 0,8 a 62 ± 4,8 ab 56 ± 2,6 a

Raykat Start 0,3 73 ± 0,9 a 108 ± 0,9 ab 67 ± 4,6 ab 52 ± 4,6 a Fertigrain Start 1,0 71 ± 0,8 ab 108 ± 0,6 ab 74 ± 4,3 a 62 ± 4,5 a

Maxim Star 1,0 70 ± 0,5 b 107 ± 0,7 b 62 ± 3,3 b 61 ± 4,4 a

Maxim Star 1,0 + Fertigrain Start 1,0 69 ± 1,5 ab 107 ± 1,0 ab 68 ± 1,4 ab 64 ± 4,4 a

Erinevad tähed näitavad usutavaid erinevusi p ≤ 0,05 (t-test) / Different letters showed the significant differences p ≤ 0.05 (t-test)

Tabel 5. Suvinisu viljapea analüüsi tulemused (keskmine ± standardviga SE) Table 5. The results of analyses of spring wheat ear (mean ± standard error SE)

Puhis / Product

Terade arv peas, tk Terade kogumass peas, g Ühe tera mass peas, g

Grain number per ear, pcs Total grain weight per ear, g One grain weight per ear, g

'Specifik' 2013 'Uffo' 2014 'Specifik' 2013 'Uffo' 2014 'Specifik' 2013 'Uffo' 2014

Kontroll / Untreated 31,1 ± 1,47 a 39,5 ± 2,33 a 1,15 ± 0,065 a 1,43 ± 0,085 a 0,037 ± 0,0007 a 0,036 ± 0,0004 a Raykat Start 0,3 33,0 ± 1,23 a 41,0 ± 1,78 a 1,20 ± 0,058 a 1,53 ± 0,075 a 0,036 ± 0,0006 a 0,037 ± 0,0002 a

Fertigrain Start 1,0 30,8 ± 0,63 a 40,0 ± 1,22 a 1,10 ± 0,041 a 1,45 ± 0,050 a 0,036 ± 0,0010 a 0,036 ± 0,0007 a

Maxim Star 1,0 33,3 ± 1,80 a 41,3 ± 1,03 a 1,18 ± 0,048 a 1,48 ± 0,025 a 0,035 ± 0,0005 a 0,036 ± 0,0009 a

Maxim Star 1,0 + Fertigrain Start 1,0 32,0 ± 0,41 a 42,5 ± 0,65 a 1,23 ± 0,048 a 1,50 ± 0,041 a 0,038 ± 0,0014 a 0,035 ± 0,0009 a

Erinevad tähed näitavad usutavaid erinevusi p ≤ 0,05 (t-test) / Different letters showed the significant differences p ≤ 0.05 (t-test)

Biostimulaatori ja fungitsiidiga puhtimise mõju suvinisu arengule ja saagivõimele 61


On teada, et suurem generatiivvõrsete arv taimel võib

vähendada terade massi, kuna taim ei suuda piisavalt

fotosünteesida kõikide terade täisarenguks. Võrsumine

mõjutab terade moodustumist ja saagipotentsiaali, kuna

kultuurile sobiv kasvutihedus viib konkurentsi taimede

arengus miinimumini (Wang jt, 2010). Ka liiga tihe

taimik põhjustab nisutaimede konkurentsi toitainete ja

valguse suhtes, mistõttu taime reproduktsioonivõime

langeb ning osa teradest võivad jääda peenemaks, ei

täitu lõpuni. Katses olnud mõlema biostimulaatori

koostisse kuuluvad aminohapped, millega töötlemine

suurendab Hammad ja Ali (2014) järgi nisu võrsumist,

terade arvu viljapeas ja saaki, meie katses positiivset

tulemust hilise sordi 'Uffo' saagipotentsiaalile ainult

puhtimisega ei andnud. Keskvalmival sordil 'Specifik'

suurenes veidi generatiivvõrsete arv, kuid see ei olnud

statistiliselt usutav.

Kokkuvõte ja järeldused

Külviseemne puhtimine taime juurestikku alati ei

suurenda. Juurdumine paranes hilisel sordil 'Uffo', sest

antud sordi idanemisenergia oli kontrollvariandis tava-

pärasest madalam. Mõlemal suvinisu sordil tera alg-

arengus tõusme kasv pidurdus nii keemilise preparaa-

diga kui biostimulaatoriga puhtimisel. Seevastu ühe

biopreparaadiga puhtimine suurendas taimede kõrgus-

kasvu keskvalmival sordil, kuid see efekt ei ilmnenud

hilisel sordil. Puhtimisel biostimulaatori kasutamine

koos fungitsiidiga võib taime arengule kaasa aidata nii,

et ta suudab vastu panna keskkonnast tulenevatele

mõjutustele. Kõige lühemaks jäid taimed hilise sordi

keemilisel puhtimisel. Ainult puhtimise tulemusena

nisu saagivõime ei suurenenud. Biopreparaadi kasuta-

mine küll suurendas keskvalmiva sordi 'Specifik' gene-

ratiivvõrsete arvu, kuid see ei olnud statistiliselt usutav.

Biostimulaatorite ja keemilise puhisega puhtimisel ei

suurenenud kummagi sordi teised saagikomponendid

(terade arv, terade kogumass peas)

Tänuavaldus

Uurimustööd toetas MAK meetme 1.7.1 rakendus-

uuring "Toidu- ja tööstustarbelise teravilja sortimendi

laiendamine ja sobivate kasvatustehnoloogiate täiusta-

mine" ja Põllumeeste Ühistu Kevili.


Autorid kinnitavad artikliga seotud huvide konflikti puudumist.

The authors declares that there is no conflict of interest



Katsete korraldamine: MK, PS.

Katseandmete kogumine, analüüs, käsikirja kirjutamine,

toimetamine: PS, TK.

Study design: MK, PS.

Sample collection and analysis, writing and editing of

manuscript: PS, TK.

Kasutatud kirjandus

Arioli, T., Mattner, S.W., Winberg, P.C. 2015. Appli-

cations of seaweed extracts in Australian agriculture:

past, present and future. – J. Appl. Physiol., 27:2007–

2015.

Bai, S., Chaney, W. 2001. Gibberellin synthesis inhibi-

tors affect electron transport in plant mitochondria. –

Plant Growth Regul., 35:257–262.

Basak, A. 2008. Biostimulators – definition, classifi-

cation and regulation. – In: Biostimulators in modern

agriculture. General Aspects (Ed. H. Gavronska).

Warsaw 2008, pp. 7–17.

Battacharyya, D., Babgohari, M.Z., Rathor, P.,

Prithiviraj, B. 2015. Seaweed extracts as biostimu-

lants in horticulture. – Sci Hortic-Amsterdam, 196:39

– 48.

Calvo, P., Nelson, L., Kloepper, J.W. 2014. Agricultu-

ral uses of plant biostimulants. ‒ Plant Soil, 383:3–

41.

Craigie, J.S. 2011. Seaweed extract stimuli in plant

science and agriculture. ‒ J. Appl. Physiol., 23:371–

393.

Duan, B., Jie, T., Xuebing, W. 2012. A Seaweed Ferti-

lizer Based High Efficient Fertilization Technology

on Open Field Crops – Wheat and Garlic in China. ‒

Proceeding of the 1st World Congress on the use of

Biostimulants in Agriculture, 26‒29 November 2012,

Strasbourg, France, p. 34.

du Jardin, P. 2015. Plant biostimulants: Definition,

concept, main categories and regulation. ‒ Sci Hortic-

Amsterdam, 196:3–14.

European Biostimulants Industry Council, 2012. ‒

http://www.biostimulants.eu/. Accessed on

25.03.2018

Fisher, R.A. 1975. Yield potential of dwarf sprint wheat

and the effect of shading. ‒ Crop Sci., 15:607–614.

Guiboileau, A., Joubert, J.-M. 2012. Seaweed extract

used as plant nutrition and yield booster. ‒ Proceeding

of the 1st World Congress on the use of Biostimulants

in Agriculture, 26‒29 November 2012, Strasbourg,

France, p. 36.

Halpern, M., Bar-Tal, A., Ofek, M., Minz, D., Muller,

T., Yermiyahu, U. 2015. The use of biostimulants for

enhancing nutrient uptake. ‒ Advances in Agronomy

(Ed. Sparks, D. L.), 129:141–174.

Hammad, S.A., Ali, O.A. 2014. Physiological and

biochemical studies on drought tolerance of wheat

plants by application of amino acids and yeast extract.

‒ Ann. Agric. Sci., 59(1):133–145.

International Rules for Seed Testing, 1996. The

Germination Test – International Seed Testing

Association (1996) – Seed Sci. Technol., 24:29–34.

Khan, W., Rayirath, U.P., Subramanian, S. 2009. See-

weed extracts as biostimulants of plant growth and

development. ‒ J. Plant Growth Regul., 28:386‒399.

Kumar, G., Sahoo, D. 2011. Effect of seaweed liquid

extract on growth and yield of Triticum aestivum var.

Pusa Gold. ‒ J. Appl. Physiol., 23:251–255.



Kumbhar, I., Kandhro, M.N., Dhiloo, K.H., Yaseen,

M., Kumbhar, M.M., Veesar, R., Mastoi, S.M.,

Mastoi, P.M., Chandio, W.A., Lashari, I.A. 2017.

Effect of seed soaking with fertigrain start (amino

acid fertilizer) and irrigation levels on germination,

growth and yield of barley (Hordeum vulgare L.). ‒

IJAAR, 11(6):79‒91.

Maciejewski, T., Szukala, J., Jarosz, A. 2007. Influence

of biostimulator Asahi SL on qualitative tubes of

potatoes. ‒ J. Res. Appl. Agr. Eng., 52(3):109–112.

Mathre, D.E., Johnston, R.H., Grey, W.E. 2001. Small

Grain Cereal Seed Treatment. ‒ The Plant Health

Instructor. doi: 10.1094/PHI-I-2001-1008-01.

Meier, U. 2001. Growth stages on mono- and

dicotyledonous plants. ‒ BBCH Monograph 2.

Federal Biological research Centre for Agriculture

and Forestry, pp. 14–16.

Michalski, T. 2008. Possibilities of maize production

increase using non-conventional technologies. ‒

Biostimulators in modern agriculture. General

Aspects (Ed. H. Gavronska). Warsaw, pp. 30–53.

Michalski, T., Bartos-Spychala, M., Maiejewski, T.,

Jarosz, A. 2008. Effect of biostimulator Asahi SL on

cropping of maize grown for grain. ‒ Biostimulators

in modern agriculture. Field Crops (Ed. Z.T.

Dabrowski). Warsaw, pp. 66–76.

Miklič, V., Ovuka, J., Balalić, I., Hladni, N., Cvejić, S.,

Miladinov, Z., Jocić, S. 2016. Effect of biostimulators

on seed quality, yield and oil content in sunflower. ‒

19th International Sunflower Conference, Edirne,

Turkey, pp. 948–957. https://www. researchgate.net/

publication/304990346. Accessed on 14.06.2018

Miransari, M., Smith, D.L. 2014. Plant hormones and

seed germination. Review. – Environ Exp Bot,

99:110–121. https://pdfs.semanticscholar.org/4417/

056b15977e8eff2c698b3f740bec9e369725.pdf.

Accessed on 14.06.2018

Ogorek, R., Plaskowska, E., Skrobiszewski, A. 2011.

The effect of Asahi SL Biostimulator on the growth

of selected species of Fusarium on different culture

media. ‒ Phytopathology, 62:49–55.

Pruszynski, S. 2008. Biostimulator in plant protection.

‒ Biostimulators in modern agriculture. General

Aspects (Ed. Gavronska, H.) Warsaw 2008, pp. 18–

23.

Rademacher, W. 2000. Growth retardants: effects on

gibberellin biosynthesis and other metabolic

pathways. ‒ Ann. Rev. Plant. Physiol. Plant Mol.

Biol., 51:501–531.

Wally, O.S.D., Critchley, A.T., Hiltz, D., Craigie, J.S.,

Han, X., Zaharia, L.I., Abrams, S.R., Prithiviraj, B.

2013. Regulation of phytohormone biosynthesis and

accumulation in arabidopsis following treatment with

commercial extract from the marine macroalga

ascophyllum nodosum. – J. Plant Growth Regul.,

32(2):324–339.

Wang, L., Chen, F., Zhang, F., Mi, G. 2010. Two stra-

tegies for achieving higher yield under phosphorus

deficiency in winter wheat grain in field conditions. ‒

Field Crop Res., 118:36–42.

Effect of seed treatment with biostimulants and fungicide on development and yield

potential of spring wheat

Pille Sooväli, Tiia Kangor, Mati Koppel

Estonian Crop Research Institute, J. Aamisepa 1, 48309,

Jõgeva, Estonia

Summary

The application of biostimulants and fungicide for

seed treatment influence the wheat early development

and growth of radicle.

The late maturing variety 'Uffo' root system increased

for all treatments compared with medium maturing

variety 'Specifik' due to the lower seed germination

energy in control. The results showed that, depending

on the variety, spraying with biostimulants can be

accelerate, but also inhibite the roots development of

seed. The most positively affected by the root length of

variety 'Uffo' was biostimulant Fertigrain Start. All

seed treatment products inhibited the roots

development and growth of variety 'Specifik'.

Compared with untreated control, both the chemical

and mixture using biostimulant seed treatments

significantly reduced the shoot length of both varieties.

Compared with untreated control and seed treatment

with Raykat Start increased significantly the plant

height of variety 'Specifik' and seed treatment with

Maxim Star decreased significantly the plant height of

variety 'Uffo'.

All seed treatments had a little impact for the number

of generative tillers however, in variety 'Specifik' was

significantly more generative tillers with Fertigrain

Start compared with Maxim Star.

There was no effect of biostimulant and fungicide

seed treatments on total grain number and total grain

weight per ear of spring wheat varieties.


Agraarteadus

1 * XXIX * 2018 63–68


1 * XXIX * 2018 63–68

SOIL BULK DENSITY AND PHYTOSANITARY CONDITIONS AT

POTATO FIELD

Luule Tartlan1, Edvin Nugis2

1Estonian Research Institute of Agriculture, MTY, Teaduse 17a, 75501 Saku, Estonia 2Estonian Crop Research Institute, J. Aamisepa 1, 48309 Jõgeva, Estonia


Received:


Accepted:


Published online:

Vastutav autor: Edvin Nugis



Phone: +372 505 6211

Keywords: potato growing, soil bulk

density, penetration resistance, soil

water content, moulds, bacteria,

Fusarium, phytosanitary conditions.

doi: 10.15159/jas.18.03

ABSTRACT. The aim of this paper is to present the microorganisms and

their activities and soil bulk density. It is a fact that both have a great

impact on soil fertility and its health status. Among the microorganisms in

soil, the bacteria and fungi are the most important ones for potato

cultivation; the bacteria living on the plant roots serve to uphold the

nutrient intake of plants. Our previous research has shown that

Paenibacillus Polymyxa Rizobacter fostered a better uptake of phosphorus

and reduced drought stress. The potato experiments were conducted in a

pH range of 5.4 to 5.9, so it was environmentally favourable for the

development of soil fungi. It is well known that moulds have a well-

developed filiform and a high spore production. We have found that if the

genus Alternaria, Helminthosporium, Fusarium, etc., has been left on the

surface of the skin of potatoes then it will affect the disease. In 2010, the

mould count remained within the range from 0.83·105 to 2.25·105. Also

according to our assessments, an economic loss related to unfavourable

soil bulk density for potato will occur if it is more than 1.25 ± 0.07 Mg m-

3. At the same time, it should be noted that for the Estonian soil conditions,

the accepted limit of penetration resistance is 1.0 MPa.


Introduction

Problems concerning soil phytosanitary conditions in

Estonia were connected with lack of attention. We have

found only one very interesting and deep investigation

into the matter (Truu, 2008). At the same time, the soil

bulk density has been investigated separately in great

detail. In terms of the phytosanitary aspects, it is only

the research by Marika Truu that has been carried out

in a detailed manner. The author mentioned above has

noted that soil microorganisms have a fundamental role

in such complex systems by stabilizing soil particles,

performing organic matter decomposition, and

mediating nutrient cycling and energy; at that, Marika

Truu (2008) has referred to Doran and Zeiss (2000). It

is hard to disagree because microorganisms are playing

a very important role not only in stabilizing soil

particles but also in improving soil bulk density. Due to

the fact that microorganisms are considered as sensible

indicators (Bending et al., 2004; Bossio et al., 2005;

Ratcliff et al., 2006; Stark et al., 2007; Deurer et al.,

2008), the soil bulk density plays not only the role as

sensitive indicator of soil physical properties, but, at the

same time, it provides an easily understandable

characteristic trait not only for agronomists, biologists,

etc. but also for agricultural mechanics and engineers.

Relying on the aspects provided above, the objective

of our investigations included: 1) to identify the soil

physical properties and phytosanitary status of a potato

field; 2) to find suitable ways for increasing the

microbial activities and the total number of bacteria;

3) to explain the persistence of the pathogens in soil.


The field experiments were carried out in 2007 (was

as exploring), 2008, 2009, and 2010, and the subse-

quent tests with potato in 2008, 2009, 2010 and 2011.

The potato field experiments have been established on

the experimental field "Kõbuaed", at Saku, Harju

County (preparing the potato field by traditional

technology), as well as the industrial field No 4 of Mr.

Kalle Hamburg farm at Ingliste, Rapla County (prepa-

ring the potato field by Scottish technology. This field

was for us as pattern).

The plot size of the field "Kõbuaed" was 21 m2 (total

63 m2), and the field No 4 at Ingliste –3.4 ha,


64 Luule Tartlan, Edvin Nugis


respectively. The number of repetitions was a three and

the scheme of experiments was in series. The test

varieties of potato was a very early variety "Elfe".

Fertilizer of potato at the field "Kõbuaed" was

Cropcare 10-4-17 NPK 1000 kg ha-1. Agronomic

performance test area: pH 5.4–5.9; P 125–147 mg kg-1;

K 165–195 mg kg-1; Ca 1890–2420 mg kg-1; Mg 59–

96 mg kg-1; humus 2.7 %. The field experiments have

been founded on luvi-humic gleysol (WRB) with

loamy sand texture. Production experiments were

carried out on Mr Kalle Hamburg's farm at Ingliste on

the calcareous loamy sand soil.

The overall physical conditions of the soil of the

"Kõbuaed" were determined. For observation of soil

water content was used the TDR (Eijkelkamp equip-

ment), for penetration or cone resistance –hydraulic

penetrometer "Alex", and for bulk density – Litvinov's

ring kits. For measuring the profile of potato's furrow

(Figure 1) we have used the special profilometer

(designed by E. Nugis).

Figure 1. Profilometer for measuring the profile of potato's furrow (this picture represents the situation at the field at Ingliste, in which the Scottish technology has been used).

For assessing the phytosanitary status we have taken

the soil samples at "Kõbuaed" in the harvest period, i.e.

every year of the trial period. These samples were

analyzed in the laboratory of plant health and

microbiology of the Agricultural Research Centre by

means of the following ISO standard methods: ISO

10390-94; EVS-EN 13040:2000; ICC nr 125 and 144;

ICC nr 146 and TTML MB4. The soil phytosanitary

status and pathogens are estimated by the moist

chamber method with growing out the adherend and

also cultivating at different adherents; also the Elisa test

has been used. The total number of bacteria, count of

mesophile of spore bacteria, mould and also the

presence of Fusarium were determined. The determi-

nation of the weeds was based on the guide of EPPO

(European PlantProtection Organisation) and require-

ments concerning a Good Experimental Practice

(GEP). The fractional state of the potato tubers was set

by the quadrangular fractionator. The tuber weight was

measured and taken for the basis for the related

estimations. The fractional state ranged between <28

mm and >70 mm.

The weather conditions during field experiments

were typical for North part of Estonia (precipitations

during vegetation period of potato in an average per

month about 120 mm). The weather conditions for

potato growth during trial periods are more favourable

in the 2009 year than in 2008 and 2010 was more rainy

years. In the year 2011 were the weather conditions

analogous to the 2010 year.

The statistical estimation of data of the field experi-

ments has been carrying out by t05-criterion of Student.

Results

The soil bulk density in the different part of potato

furrow changes greatly. More favourable level of bulk

density is located in the centre of potato's furrow (Figu-

re 2) and extends to a depth of 18–20 cm, whereas the

flank and bottom of potato's furrow have different

conditions.

The flank of the furrow is slightly more compacted,

but since the soil of the "Kõbuaed" field is a relatively

light one, then also its soil bulk density remains

accordingly 1.06–1.25 Mg m-3. For the bottom of the

furrow, the bulk density was significantly higher,

resembling a pouch (Figure 2). The same pouch can be

seen in the graph curves of the penetration or cone

resistance (Figure 3).

Figure 2. Soil bulk density in the experimental field "Kõbuaed" (average level Mg m-3) of the bottom, flank and ridge in the potato furrow (maximum LSD05 = 0.07 Mg m-3).

400

450

500

550

600

650

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1.22–1.35

1.05–1.14

1.21–1.34

0.92 0.93

1.06–1.21 1.10–1.24 1.12–1.25

Mother's tuber

1.03–1.13

Profile of the furrow

Boundary the changes of furrow bulk density

1.09–1.23

Soil bulk density and phytosanitary conditions at potato field 65


Figure 3. Soil penetration resistance in the experimental field "Kõbuaed" related different part of potato furrows (n = 11, maximum LSD05 = 0.31 MPa; soil volume water content (%vol) v/v = 17.6 ± 0.9)

In results of our investigations, we have found that the

penetration resistance (Figure 3) varied in the depth of

potato's seed tuber within 0.0–0.6 MPa (LSD05 =

0.06 MPa). In other words, LSD05 is significant at the

probability level 0.06.

Penetration resistance proved to be higher in the

bottom of furrows and remained in the range of 0.2–

1.2 MPa (LSD05 = 0.21 MPa). For potato growing the

permissible limit of cone resistance is 0.1 MPa, and the

relevant bulk density –1.15 Mg m-3.

With regard to the soil volume water content, this

depends greatly on the years and the least of the potato

growing technology. The soil volume water content for

potato growing was more favourable in 2009 when the

soil water content remained within 14.6–26.6 %vol

(LSD05=2.2 %vol). Hereby, our opinion is that the

influence of weather conditions on soil physical

properties was direct.

Interestingly enough, usually the total number of

bacteria in the soil is depending on the agrotechnical

aspects (Figure 4).

According to Figure 4, we have a most higher level of

bacteria, fusarium and mould related spring barley

'Anni' trial, but inversely for the trial of spring rape

'Adios', we have had most lower results. The conditions

for the development of soil bacteria is advantageous if

the soil pH = 6.0 or more because that is exactly what

is needed for neutral or alkaline growing conditions.

The pH of the experimental field was lower, and,

therefore, it was noticeable, but during the potato

growing, there was a certain alignment of soil bacteria.

At the same time, it's very interesting to note that the

mould count (Tartlan et al., 2011) remained at the 2010th

in the range of 0.83*105 to 2.25*105. Potatoes suffer from

a large number of diseases, which can seriously reduce

their yield especially in wet or unfavourable years, when

the tubers may get infected (Table 1).

Table 1. Results of tubers skin infection with soil-inhabiting pathogens (for potato nest average = 1557 g; maximum LSD05 = 363 g)

No. of soil sample

The infection of soil-pathogens Yield of potato nest, g

1 Rhizoctonia solani

Helminthosporium solani

Streptomyces scabies

847



1450

3 Rhizoctonia solani Streptomyces scabies

2000

4 Rhizoctonia solani 1800

5 Fusarium spp. Streptomyces scabies

Helminthosporium solani

1600

6 Fusarium spp. Alternaria solani

1870



1330

Figure 4. Bacteria, Fusariums and Moulds content (± LSD05) in different soil samples of preceding crops at the field "Kõbuaed" in Saku (sequence the trial plots of precrops at "Kõbuaed" field the same with a number of precrops)



Discussion

According to the information in the literature (Nugis

et al., 2014), for us it is is very important to note that

the main characteristics for the soil physical properties

are soil bulk density (Kadaja et al., 2009; Nugis et al.,

2009). Also, it is possible to measure the soil cone

resistance by penetrologger, whereby the bulk density

could be characterized. We have identified that it is

possible to measure the soil penetration resistance only

when soil water contents within 0.7–0.9FC (FC – Field

Capacity) or 11.0 (%g g-1)–14.0(%g g-1). However,

these data we have had only for luvi-humic gleysol with

loamy sand texture in the field "Kõbuaed".

It is an important fact that (Nugis et al., 2014) there

has been much discussion among the scientists on the

topic as to how it would be possible to characterize the

soil physical properties by penetrologger, because the

soil cone resistance will depend generally on the soil

moisture content. It is an incontrovertible fact that if the

soil humidity is equal to the level of soil physical

maturity, it will be possible to determine the soil bulk

density by means of measuring the soil cone resistance.

When cone resistance is being measured by the

penetrometer, an average or high level of soil

compaction could be assessed. "Many authors

(Cubrinovski et al., 2001; Botta et al., 2010; Reintam

et al., 2009; Kuht et al., 2012) indicated this

opportunity" (Nugis et al., 2014).

At the same time, we have found that in the case of

bulk density, we have two alternatives for describing

the soil bulk density through penetration or cone

resistance; these include: exponential relationship

γ = 0.95e0.07k and linear relationship γ = 0.09k + 0.92,

where k–penetration or cone resistance (MPa) and

γ-soil bulk density (Mg m-3). However, it should be

noted that the equation of linear relationship is

describing better the top soil layers and equation of

exponential relationship – for subsoil layers.

In order to obtain new knowledge for higher quality

potato growing for improving the quality and nutritio-

nal value of potatoes, the complex investigations have

been carried out.

Concerning the soil phytosanitary conditions (Tartlan

et al., 2011) during the potato growing period, our

complex research has shown that Paenibacillus Poly-

myxa Rizobacter fostered a better uptake of phosphorus

and reduced drought stress.

General Alternaria, Helminthosporium and Fusarium

etc. (Tartlan et al., 2011) are the main moulds that

affect the below-ground portions of potato plants. For

us, it was also a very important fact that the tuber

surfaces were infested by Rhizoctonia solani, Hel-

minthosporium, Fusarium, Streptomyces scabies, etc.

Infestation of tubers showed that phytosanitary status

of soil requires some improvement. In terms of food

safety, it is crucial to reduce the surface contamination

by pathogens.

The most important mould genus, affecting the potato

disease resistance (Tartlan et al., 2011), include

Alternaria, Helminthosporium, Fusarium, etc.

The potato experiments were conducted in a pH range

of 5.4 to 5.9. It was a favourable environment for the

development of soil fungi. Moulds at shallow layer

need 20–21% of soil water content for the development

moulds filiform and with high spore production.

To establish the necessary phytosanitary conditions

for available potato growing (Table 1), the vernaliza-

tion of seed potato is also important. This has also been

pointed out by Stevenson et al. (2001), as he notes: "to

minimize disease losses, the amount of soilborne and

tuber-borne inoculum must be reduced. Crop rotation

will reduce soilborne populations of R solani Ag-3".

We have used also crop rotation, but the results are yet

to be analysed.

The vernalization technology of seed potato has been

widely used by the potato producers. In order to

improve the cost-effectiveness, the vernalization

technology has been improved by Kalle Hamburg, who

transferred the vernalisation of seed potato into the

closed meshed bags.

It should be noted that the vernalization will increase

the fractional uniformity of yield, the optimum soil

humidity, nutrients and disease resistance. To results of

the research aimed at improving the external quality of

potato tubers and reducing infection (Table 1, sample

No 4) have been taken into practical use. It is also

important to know that on neutral or alkaline soils,

physiologically acidic fertilizers or sulphur are used to

temporarily modify the soil nutrient solution.

Some authors (Lambert, Loria, 1989; Miyajima et al.,

1998) have written that "the fungus forms spores that

persist in the soil and can survive there for several

years, still being infective. After the attached soil may

become contaminated with spores of this fungus and it

can lead to an infection during storage". And it is said

that "After storage of seed potatoes this fungus can be

transferred to soil because spores are attached to the

skin of the tubers". "Common scab incited by

Streptomyces scabies is widely distributed across the

world and causes marketable losses in potato produc-

tion due to worse quality. Soil reaction and moisture are

the most important factors affecting scab infection"

(Lambert, Loria, 1989).

Concerning Fusarium author Stevenson et al. (2001)

wrote a right (pp. 23–25) "the dry rot disease is caused

by the fungus Fusarium infecting mainly stored tubers

and seed tubers after planting. Soilborne inoculum is

present on the surface of harvested tubers and

contaminated equipment, infection occurs through

wounds caused by mechanized harvesting and

handling".

Finally, we suggest that the following aspects require

some further investigations:

1. to specify the growth of modern diseases and food

safety;

2. to specify infections with pathogens through the

peel of potato;

3. to improve the preservation of potato for food and

to examine the changes in its quality during the

storing period;

Soil bulk density and phytosanitary conditions at potato field 67


4. to carry out a preservation trial to determine the

vitamin C content in potato tubers;

5. to study the complex effects of new fertilizers and

specification of the quality of potatoes during the

growing season;

6. to provide the producers, by means of an online

system, with the necessary information regarding

the research results, including introduction, mate-

rials, methods, new approaches, and recommend-

dations for an effective production.

Conclusions

The results of our investigations have shown that the

method for determining (the first time in Saku) the soil

bulk density and penetration resistance has helped to

identify the potato growing conditions.

It is more appropriate to grow the potato tubers in the

Estonian conditions of loamy sand luvi-humic gleysol

if the penetration resistance <0.1 MPa and soil bulk

density will not exceed 1.15 Mg m-3. Actually, the soil

bulk density was 0.92–1.13 Mg m-3.

By selecting the precrops correctly, it will be possible

to reduce the infection of potato yield with soil-

inhabiting pathogens and to ensure a better health of the

potato plants.

Acknowledgements

This paper is connected with the project "Methods for

improving the quality and nutritional value of potatoes"

(2007–2011) funded by the Ministry of Agriculture,

Estonia. We are also grateful to the organisers of the

international conference "Crop breeding and

management for environmentally friendly farming:

research results and achievements" marking the 100th

anniversary of State Priekuli Plant Breeding Institute

(4–6 of June 2013) for their support, and to Estonian

Academic Agricultural Society particularly.

All of the above will depend on an effective co-

operation. We have had a fruitful cooperation with the

PA Talukartul and Eesti Kartul NPA, as well as small-

scale producers from Võru and Harju County. In the

field of plant protection and fertilisation, we have been

cooperating closely with Baltic Agro Ltd.





Study conception and design LT – 80%, EN – 20%.

Acquisition of data LT – 80%, EN – 20%.

Analysis and interpretation of data LT – 60%, EN – 40%.

Drafting of the manuscript LT – 57%, EN – 43%.

Critical revision and approved the final manuscript LT – 50%,

EN – 50%.

References

Bending, G.D., Turner, M.K., Rayns, F., Marx, M.-C.,

Wood, M. 2004. Microbial and biochemical soil

quality indicators and their potential for

differentiating areas under contrasting agricultural

managements regimes. – Soil Biol. Biochem.,

36:1785–1792.

Bossio, D.A. Girvan, M.S., Verchot, L., Bullimore, J.,

Borelli, T., Albrecht, A., Scow, K.M., Ball, A.S.,

Pretty, J.N., Osborn, A.M. 2005. Soil microbial

community response to land use change in an

agricultural landscape of Western Kenya. – Microb.

Ecol., 49:50–62.

Botta, G.F., Tolon-Becerra, A., Lastra-Bravo, X.

Tourn, M. 2010. Tillage and traffic effect (planters

and tractors) on soil compaction and soybean

(Glucine max L.) yields in Argentinean pampas. –

Soil & Tillage Research, 110:167–174.

Cubrinovski, M., Ishikara, K. 2001. Correlation

between penetration resistance and relative density of

sandy soils. – Proceedings of the 15th International

Conference on Soil Mechanics and Geotechnical

Engineering, Istanbul, Turkey, pp. 393–396.

Deurer, M. Sivakumaran, S., Ralle, S., Vogeler, I.,

McIvor, I., Clothier, B., Green, S., Bachmann, J.

2008. A new method to quantify the impact of soil

carbon management on biophysical soil properties:

The example of two apple orchard systems in New

Zealand. – J. Environ. Qual., 37:915–924.

Kadaja, J., Plakk, T., Saue, T., Nugis, E., Viil, P.,

Särekanno, M. 2009. Measurement of soil water and

nutrients by its electrical properties. – Acta

Agriculture Scandinavica, Section B, Plant Soil

Science, 59:447–455.

Kuht, J., Reintam, E., Edesi, L., Nugis, E. 2012.

Influence of subsoil compaction on soil physical

properties and on growing conditions of barley.

Agronomy Research, 10(1–2):329–334.

Lambert, D. H., Loria, R. 1989. Strepotomyces scabies.

– Int. J. Syst. Bacteriol., 39:387–393.

Miyajima, K. F., Tanaka, T.,Takeuchi, T., Kuninaga, S.

1998. Streptomyces turgidiscabies sp. nov. Int. J.

Syst. Bacteriol., 48:495–502.

Nugis, E., Lüüs, L., Kuht, J. 2014. Results of express-

diagnostics evaluation of soil basing on penetration

resistance measuring. – Annals of Warsaw University

of Life Sciences – SGGW Agriculture, 64:15–24.

Nugis, E., Tartlan, L., Simson, R. 2009. A certain

results of study the soil structure related growing of

preceding crops under the potato. – Organizowana z

okazji 20. dlia Szkola Glowna Gospodarstwa

Wieskiego w SGGW (Warsaw University of Life

Sciences), 22.23. wrzesnia, pp. 88–89.

Ratcliff, A. Busse, M. D., Shestak, C. J. 2006. Changes

in microbial community structure following herbicide

(glyphosate) addition to forest soils. – Applic. Soil

Ecol., 34:114–124.



Reintam, E., Trükmann, K., Kuht, J., Nugis, E., Edesi,

L., Astover, A., Noormets, M., Kauer, K., Krebstein,

K., Rannik, K. 2009. Soil compaction effects on soil

bulk density and penetration resistance and growth of

spring barley (Hordeum vulgare L.). – Acta

Agriculturae Scandinavica: Section B, Soil and Plant

Science, 59(3):265–272.

Stark, C., Condron, L.M., Stewart, A., Di, H.J.,

O'Callaghand, M. 2007. Influence of organic and

mineral amendment on microbial soil properties and

processes. – Applic. Soil Ecol., 35:79–93.

Stevenson, W.R., Loria, R., Franc, G.D., Weingart-

ner, D. P. 2001. Compendium of Potato Diseases.

(2nd ed.). – American Phytopathological Society: St.

Paul, USA, pp. 16–36.

Tartlan, L., Nugis, E. 2011. Soil structure and phyto-

sanitary conditions depending of preceding crops at

potato field. 24th NJF Congress and 2nd NFS

Conference Food, Feed, Fuel and Fun, 14–16 June

2011. Swedish University of Agricultural Science,

Uppsala, NJF Report, 7(3):197–197.

Truu, M. 2008. Impact of land use on microbial

communities in Estonian soils. Dissertation of the

degree of PhD in environmental technology.

University of Tartu, 57 pp.

KROONIKA 69


AKADEEMILISE PÕLLUMAJANDUSE SELTSI 2017. AASTA TEGEVUSARUANNE

Mittetulundusühingu, Akadeemiline Põllumajanduse

Selts, tegevuse eesmärk on kaasa aidata Eesti maaelu,

põllumajanduse ning põllumajandus- ja keskkonna-

teaduste arengule. MTÜ liikmeteks on isikud, kes on

tasunud sisseastumismaksu ning täidavad seltsi põhi-

kirjast tulenevaid kohustusi. Seltsi asukohaks on Tartu

linn. Selts on 1920. aastal Tartu Ülikooli juures asuta-

tud Akadeemilise Põllumajandusliku Seltsi poolt alga-

tatud tegevuse jätkaja.

MTÜ Akadeemilise Põllumajanduse Seltsi tööd kor-

raldab eestseisus (juhatus), kuhu kuulub 13 liiget. Seltsi

tegevust suunab seltsi president PhD Marko Kass ja

igapäevast asjaajamist korraldab sekretär pm-dr Heli

Kiiman. Eestseisusesse kuuluvad tehnika-dr Arvo

Leola, pm-knd Peep Piirsalu, pm-dr Maarika Alaru,

pm-dr Ants Bender, pm-dr Merike Henno, pm-dr Toivo

Univer, PhD Evelin Loit, pm-dr Enn Lauringson, pm-

dr Alo Tänavots (Agraarteaduse peatoimetaja), PhD

Matti Piirsalu, MSc Ell Vahtramäe ja PhD Marko Kass.

Seltsi ridades oli aruandeperioodi lõpul 224 liiget.

Aktiivseid liikmeid on ligikaudu paarkümmend, mida

võime järeldada nii tasutud liikmemaksude kui ka

koosolekutel ning temaatilistel üritustel osalemiste alu-

sel. Seltsi võeti 2017. aastal vastu kolm uut liiget (Tiit

Rosenberg, Jaak Neerut, Tõnu Saarman). Seltsi liik-

meskonnast arvati välja üks liige isikliku sooviavalduse

alusel. Seoses manalateele lahkumisega arvati liikmes-

konnast välja kolm isikut.

2017. aastal toimus kolm seltsi eestseisuse koosole-

kut (üks e-koosolek) ja üks üldkoosolek. Eestseisuse

koosolekute peamiseks teemaks on jätkuvalt seltsi tege-

vuste ja ürituste planeerimine. Aastakonverentsi ja

suviste väljasõitude puhul arvestatakse jätkuvalt riigi-

vanemate taludega. Arutati koostöövõimalusi osaleda

Krahv Bergi nimelise innovatsioonipreemia loomisel.

Preemiat annavad välja Eesti Rukki Selts, Sangaste

vald ja Maaeluministeerium. Sõltuvalt antud organisat-

sioonide tegevusest planeerib selts oma järgnevad otsu-

sed. Aasta alguses tõusis meedias päevakajaliseks Eesti

Taimekasvatuse Instituudi maakasutus ja seoses sellega

arutati võimaliku seltsi eestseisuse poolse märgukirja

saatmist kohalikule vallavalitsusele. Selts pidas luba-

matuks ja ootamatuks erastada üle 100 ha katseteks

kasutatavat põllupinda, teades, et katsealade mullasti-

kule esitatavad nõuded on erilised. Katsepindade pika-

ajaline kasutamine on eelduseks tulemuste usutavusele

ja nendest tehtavate järelduste väärtusele. Meedia ak-

tiivse tegevuse tõttu erastamine peatati ja toetuskirja

saatmine kaotas aktuaalsuse. Aasta viimasel eestseisuse

koosolekul otsustati esitada Eesti Teaduste Akadeemia-

le ettepanek koostöölepingu sõlmimiseks, et Akadee-

miline Põllumajanduse Selts võtta akadeemia assot-

sieerunud seltsi liikmeks. Eestseisus oli seisukohal, et

seltsi tegevus ja eesmärgid on kooskõlas Eesti Teaduste

Akadeemia tegevuse ja eesmärkidega. Lisaks otsustati

alustada meie tegevuste tutvustamiseks sotsiaalmeedia-

võrgustiku Facebook kasutamist, eesmärgiga reklaami-

da seltsi tegevusi seal, kus liigub noorteadlasi. Seltsi

teadusajakirja toimetus on FB kasutaja 2014. aasta

septembrist ning hetkel jälgib lehte üle saja isiku üle

maailma. Jätkuvalt pole lahenenud seltsi ruumi küsi-

mus, raamatukogu on endiselt tehnikainstituudi ruumi-

des. Eestseisusele teeb muret uute liikmete vähesus,

kuigi uusi liikmeid on juurde tulnud. President ja seltsi

sekretär osalevad jõudu mööda seltsiliikmete juubeli-

üritustel, et anda üle seltsi tänukirjad.

18. jaanuaril toimus K.E. von Baeri majas seltsi ette-

kandekoosolek, kus esines seltsi liige ja Eesti Taime-

kasvatuse Instituudi vanemteadur Peeter Viil teemal:

"Uuenduslikud taimekasvatustehnoloogiad ja nende

evitamine tootmisse". Osales 20 seltsiliiget.

Veebruari alul kohtus seltsi president Eesti Põlluma-

jandusmuuseumi direktoriga. Arutelu eesmärk oli ühis-

te ettevõtmiste läbi viimine. Plaanis korraldada ühiselt

mahekonverentsi. Põgusalt käsitleti ka seltsi raamatu-

kogu täbarat seisu.

22. veebruaril toimus Eesti Vabariigi 99. aastapäevale

pühendatud kontsert-aktus K.E. von Baeri majas. Kait-

seliidu Tartu maleva Elva malevkonna pealik Marko

Tiirmaa pidas ettekande teemal "Laiapindne riigi- ja

kodanikukaitse üksikisiku tasandil".

19. aprillil otsustas riikliku programmi "Eestikeelse

terminoloogia programm 2013–2017" juhtkomitee toe-

tada seltsi loomakasvatusalase terminoloogia toimkon-

na tööd (esimees Peep Piirsalu).

18. mail toimus seltsi ning Eesti Maaülikooli Mahe-

keskuse ja Eesti Põllumajandusmuuseumi koostöös

konverents "Riigimeeste talud – Jaan Tõnissoni talu

Eerikal". Teaduslike ettekannetega esinesid Tartu Üli-

kooli ajaloodoktor Agu Pajur teemal "Tõnisson riigi-

mehena", maaülikooli professor Kadri Karp teemal

"Jaan Tõnisson ja Eesti aiandus", maaülikooli lektor

põllumajandusdoktor Kadri Just teemal "Begomovii-

ruste infektsioon tomati viljas" ja maaülikooli Mahe-

keskuse juhataja Elen Peetsmann, kes kõneles teemal

"Eesti Maaülikooli Mahekeskuse tegemised Tõnisso-

nide majas Eerikal". Päeva teises pooles sõideti Eerika-

le Mahekeskusesse, kus professor Anne Luik ning

keskuse juhataja Elen Peetsmann tegid ringkäigu

Tõnissonide majas ja aias. Ringkäigu järel toimus seltsi

aastakoosolek, kus seltsi president dotsent Marko Kass

esitas tegevusaruande ning vastas seltsiliikmete küsi-

mustele. Agraarteaduse peatoimetaja Alo Tänavots tegi

ülevaate ajakirja tegevusest. Revisjonikomisjoni aruan-

de esitas pm-mag Avo Toomsoo. Üldkoosolek kinnitas

revisjonikomisjoni aruande. Osales 32 liiget.

24. augustil toimus traditsiooniline seltsi suvine

väljasõit Viljandimaale. Uudistati Harri Poomi aian-

dustalu ning alpakade kasvatusega tegelevat Pärdi talu.

Pidulik lõuna toimus Olustvere mõisas. Seejärel aseta-

sime lilled ja küünla Jaan Tõnissoni sünnitallu õuele

Tänassilmal. Suvisel väljasõidul osales 19 inimest.

31. oktoobril osales seltsi president Eesti Teaduste

Akadeemia korraldatud seltside päeval TÜ Omicumis.

70 KROONIKA

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science 1 XXVI 2015 69–70

5. novembril tähistas Akadeemiline Põllumajanduse

Seltsi (Akadeemiline Põllumajanduslik Selts) oma 97.

aastapäeva.

22. novembril toimus maaülikooli põllumajandus- ja

keskkonnainstituudi raamatukogus seltsi ajaloopäev

"Professor Elmar Halleri sünnist 110 aastat". Pärast

seltsi presidendi avasõnu said sõna seltsikaaslane Jaan

Kuht teemal "Meenutusi professor Elmar Hallerist",

Lembit Karu Eesti Põllumajandusmuuseumist teemal

"Materjale professor Elmar Halleri kohta Eesti Põllu-

majandusmuuseumi kogudes" ja professor Halleri poeg

Kristjan Haller, kes emotsionaalses ja videomaterjali-

dega rikastatud ettekandes "Avaldamata lugusid isast"

võttis kokku olulisemad hetked suure teadlase elust.

Osales 23 inimest.

1. detsembril esitas seltsi president vastavalt Akadee-

milise Põllumajanduse Seltsi üldkoosoleku ettepaneku-

le ja eestseisuse otsusele kirjaliku avalduse Eesti Tea-

duste Akadeemia presidendile ja peasekretärile sooviga

võtta selts teadusseltsina akadeemia assotsieerunud

liikmeks.

13. detsembril toimus seltsi aastalõpukoosviibimine

Eesti Taimekasvatuse Instituudis Jõgeval. Pidulik õhtu-

söök presidendi aastalõputervituse ja seltsiliikmete

sõnavõttudega toimus Laisholm Pubis. Seltsi president

algatas uue traditsiooni, seades sisse presidendi rändka-

rika tiitliga Aasta Tegija, mille pälvis olulise panuse

eest seltsi teadusajakirja edendamise ja veebikeskkon-

dade arendamise eest Alo Tänavots. Osales 28 seltsi-

liiget.

15. detsembril kohtusid seltsi president Marko Kass

ja Agraarteaduse peatoimetaja Alo Tänavots Eesti

Teaduste Akadeemia Tartu esinduses akadeemia pea-

sekretäri akadeemik Jaak Järve ja esinduse juhataja

Ülle Sirgiga. Seltsi esindajad andsid ülevaate senisest

tegevusest, seltsi rollist ja tagamaadest liitumaks aka-

deemiaga.

20. detsembril saatis eestseisus kogu seltsi nimel

õnnesoovid ja tervitused seltsiliikmele, akadeemik

Hans Küütsile tema 85. juubelil.

2017. aastal andis seltsi teadusajakirja Agraarteadus /

Journal of Agricultural Science toimetus välja kaks

numbrit. Toimetusse kuuluvad Maarika Alaru, Ants-

Hannes Viira, Toomas Orro, Evelin Loit, Oliver Sada,

Tanel Kaart ja Marko Kass, peatoimetaja on Alo

Tänavots. Kaasati uusi liikmeid rahvusvahelise toime-

tuskolleegiumisse. Tehniline toimetaja on Irje Nutt.

Ajakiri on kättesaadav nii paberil kui veebis. Facebooki

konto abil toimub samuti ajakirja info edastamine.

Paberkandjal tellivad ajakirja suuremate ülikoolide

raamatukogud, rahvusraamatukogu ja üksiktellijad.

Koostöös Eesti Maaülikooli raamatukoguga on alates

2017. aastast ilmuvad artiklid varustatud DOI-numb-

riga. Ajakirja peatoimetaja esitas 5.07. taotluse Sco-

puse andmebaasi saamiseks. Juunis ilmuv Agraartea-

dus pühendati professor Ülo Ollile.

Selts liitus Miljon+ programmiga, et toetada ideed

koostada miljon eestikeelset Vikipeedia artiklit aastaks

2020. Selts seadis eesmärgiks anda oma panuse, koos-

tades veebiartikleid seltsi sündmuste, tegevuste ja liik-

mete kohta. Programmist leiab ülevaate selle kodu-

lehelt.

Selts on toetajapartner üleeuroopalisele, Euroopa

Liidu LIFE programmist kaasrahastatavale projektile

AgriAdapt, mille eesmärk on näidata, kuidas jätkusuut-

likud kohanemismeetmed aitavad muuta loomakasva-

tus- ja taimekasvatusettevõtteid ning püsikultuuride

viljelejaid kliimamuutuste mõjude suhtes kohanemis-

võimelisemaks. Nimetatud projekt viiakse läbi koos-

kõlastatult neljas peamises EU kliimariski piirkonnas:

Lõuna-Euroopas, Lääne-Euroopas, Kesk-Euroopas ja

Põhja-Euroopas.

Jätkuvalt tegutseb seltsi loomakasvatusalane oskus-

sõnade toimkond koosseisus seltsi aupresident prof

Olev Saveli, seltsi asepresident dots Peep Piirsalu, prof

Olav Kärt ja seltsi eestseisuse liige Alo Tänavots.

Seltsi peamised sissetulekuallikateks on endiselt

liikmemaksud ja annetused. Ühekordsete toetustega on

seltsi ajakirja Agraarteaduse väljaandmist rahastanud

Eesti Maaülikool. Seltsil palgalisi ametikohti ei ole.

Võlgnevusi seltsil pole.

Presidendi tegevusaruanne seltsi aastakoosolekul

2018.

Marko Kass, president

Heli Kiiman, sekretär

KROONIKA 71

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science 1 XXIX 2018 71

JUUBELID JA JUUBELIOOTUS

Tänavune aasta on olnud omamoodi juubelirohke.

Alustades sellest, et meie armas Eesti riik tähistab oma

100. juubelit, kuni selleni välja, et 170 aastat möödub

veterinaarhariduse andmise algusest Tartus. Juubelit tä-

histavad ka seltsikaaslastest põllumajandusteaduse

suured nimed – 80 eluaastat täitus nii loomaarstiteadla-

sel ja loomahügieeni emeriitprofessoril Jaan Praksil kui

agrotehnikateadlasel ja leiutajal Edvin Nugisel, sööt-

misteaduse ja toitumisfüsioloogia emeriitprofessor

Olav Kärt sai 70, suure juubelini jõudis ka endine õp-

pejõud ja maaülikooli õppeosakonna juhataja Anne

Lüpsik, lamba- ja kitsekasvatuse dotsent Peep Piirsalu

tähistab 60 juubelit. 10. mail aga tähistas oma 90. juu-

belit alati vitaalne ja heatahtlik president ja seltsi au-

liige Arnold Rüütel. Juubelit jääb meenutama hr Rüüt-

lile kingitud viirpihlakas, mis loodetavasti kasvab nüüd

tema koduväravas olles ühtlasi selle kaitsjaks ja hoid-

jaks nagu vanarahvas teab rääkida.

Aga kui vaatame tulevikku, siis tähistamisväärseid

juubeleid on tulemas ridamisi. Tuleval aastal täitub

100. aastat põllumajandusteaduskonna rajamisest ema-

keelses Tartu Ülikoolis. Seega on peagi jagatud sajandi

jagu eestikeelset kõrgharidust loomakasvatuses, agro-

noomias ja metsanduses.

Mägede taga pole ka Akadeemilise Põllumajanduse

Seltsi esimese saja täitumine. Nimelt mõned kuud roh-

kem kui kahe aasta pärast tähistab selts oma 100. juu-

belit. Viimasel seltsi eestseisuse koosolekul lepiti

kokku, et juubeli korraldustoimkonda veab seltsi presi-

dent ning juubeliraamatu kokku panemise eest vastutab

Agraarteaduse peatoimetaja pm-dr Alo Tänavots.

Seega üleskutse kõigile seltsiliikmetele – tulge nõu ja

jõuga appi, et 2020. aastal tähistada suurejooneliselt

meie seltsi sajandat juubelit.

Kõige selle juubelimelu kõrval tõstaks esile aga

uudist sellest kevadest kui seltsi aastakoosolekul Jõge-

val andsime aktiivsele seltsikaaslasele, põllumajan-

dusdoktorile Ants Benderile üle Akadeemilise Põllu-

majanduse Seltsi auliikme nimetuse. Õnnitluse Antsule

ja teguderohket teadlase teekonna jätku!

Uute juubeliteni!

Marko Kass, seltsi president

72 KROONIKA


ANTS BENDER VALITI APSi AULIIKMEKS

Põllumajandusteadlane ja

sordiaretaja pm-dr Ants

Bender lõpetas Eesti Põllu-

majanduse Akadeemia 1971

agronoomina ja 1979 pateno-

loogina Moskva Patendiinsti-

tuudi Tallinna filiaali.

Ta on olnud 1976–1977

Eesti Maaviljeluse ja Maa-

paranduse Teadusliku Uuri-

mise Instituudi kultuurrohu-

maade osakonna nooremtea-

dur, 1977–1981 Tooma katsebaasi juhataja, 1981–1986

Jõgeva Sordiaretusinstituudi aretusosakonna juhataja.

Juhtinud heintaimede aretust ja seemnekasvatust.

Uurinud muru agrotehnikat, lutsernisortide bioloogiat,

talvekindlust, saagivõimet ja saagi kvaliteeti, loodus-

like lutsernivormide aretuslikku väärtust ning punast

ristikut, sh polüploidiseerimise mõju punasele ristikule.

Hübriidlutserni karjamaasortide 'Karlu' ja 'Juurlu'

autoreid ning Eestis tunnustatud muruspetsialist.

Ants Bender on kuulunud seltsi eestseisusesse alates

1998. aastast. Teisisõnu on ta olnud kõigi seltsi taasta-

misjärgsete presidentide (kokku viis) juhitud eestsei-

sustes. Ta on avaldanud seltsi ajakirjas "Agraarteadus"

kümneid teadusartikleid ning arvukalt meenutusi ja

juubeliõnnitlusi kolleegide kohta. Kuulub ka ajakirja

toimetuskolleegiumisse. Teda iseloomustab suur töö-

võime, kohusetunne ja heatahtlikkus.

Õnnitlused ja edu edasises teadustöös!

Rein Viiralt

KROONIKA / JUUBELID 73


NIKOLAI KOSLOV – 90

Käesoleva aasta 6. aprillil

jõudis oma elutee austus-

väärse 90. verstapostini EMÜ

veterinaarmeditsiini ja loo-

makasvatuse instituudi vete-

rinaarse bio- ja populatsiooni-

meditsiini õppetooli emeriit-

professor, veterinaariadoktor

Nikolai Koslov.

Järvamaal taluperes sündi-

nud ja juba varajases nooruki-

eas maatööde ja loomadega

kokku puutunud noormehe haridustee loomulikuks

jätkuks sai pärast Tallinna I Keskkooli lõpetamist

tollase EPA veterinaariateaduskond, mille ta lõpetas

1954. aastal cum laude.

Värske loomaarst suunati tööle Ahja Masina-Trakto-

rijaama vanemveterinaararstiks. Samal ajal töötas ta

kohakaasluse alusel ka Ahja veterinaarjaoskonna juha-

tajana. 1955. aastal asus ta tööle EPA patoloogilise ana-

toomia ja parasitoloogia kateedrisse, alguses vanem-

laborandina, hiljem assistendi ja aspirandina.

1962. aastal kaitses juubilar Eesti Teaduste Aka-

deemia bioloogia nõukogus edukalt väitekirja hanede

aspergilloosi teemal ja talle omistati kõrgema atestatsi-

ooninõukogu otsusega bioloogiateaduste kandidaadi

teaduskraad. 1960. aastal kutsuti ta eduka noore ja

organiseerimisvõimelise spetsialistina tööle tolleaegse

ENSV Ministrite Nõukogu Riikliku Kõrgema ja Kesk-

erihariduse Komiteesse. Nimetatud asutuses töötas

juubilar 1965. aastani vaneminspektorina, kureerides

algul EPA, hiljem ka TRÜ õppe- ja teadustööd. 1965.

aastal määrati N. Koslov EPA teadusprorektoriks,

kellena ta töötas 1977. aastani. 1977. aasta algul kinni-

tati ta EPA rektori kohusetäitjaks ning hiljem samal

aastal EPA rektoriks. 1988. aastal lahkus ta rektori

ametikohalt omal soovil seoses 60. eluaasta täitumisega

ja sooviga edaspidi täielikult pühenduda teadus- ja

õppetööle.

Suurele prorektori ja rektori administratiivtöö koor-

musele vaatamata leidis N. Koslov aega nii õppetööks

kui ka intensiivseks teadustööks sigade mükobakteri-

ooside alal. Esmakordselt meie vabariigi tingimustes

määras ta sigadel mükobakterioose põhjustavate müko-

bakterite Avium-intracellulare kompleksi liigid ja

serotüübid. Tema algatusel ja aktiivsel osalusel loodi

EPA veterinaariateaduskonna juurde katselauda ja

uurimislaboratooriumiga mükobakteriooside uurimise

töörühm. Mahuka teadustöö tulemusena valmis juubi-

laril doktoriväitekiri mükobakterioosidest tingitud

haiguslikest muutustest sigadel, mille ta 1984. aastal

Moskvas Üleliidulises Eksperimentaalse Veterinaaria

Instituudi teadusnõukogus edukalt kaitses. Samal aastal

kinnitas tollane üleliiduline kõrgem atestatsiooniko-

misjon ka N. Koslovile omistatud veterinaariadoktori

teaduskraadi. 1985. aastal omistati juubilarile ka

professori kutse.

Mükobakteriooside uurimist jätkas juubilar koostöös

kolleegidega TÜ kopsukliiniku mükobakterioloogia

laboratooriumist ja mikrobioloogia kateedrist. Ta koos-

tas ka Eesti Vabariigi loomade tuberkuloositõrje juhen-

di (1996). Uurides vasikate karjast väljalangemise

põhjusi, pööras ta esmakordselt meie vabariigis tähele-

panu klamüdioosi esinemise võimalikkusele veise-

karjades. Ta tõestas, et klamüdioos võib suures osas

olla surnultsündinud ja elujõuetute vasikate hukkumise

põhjuseks. N. Koslov on selgitanud, et vasikate nakatu-

mine klamüdioosi võib toimuda juba embrüonaalses

eas (prenataalne klamüdioos). N. Koslov on avaldanud

hulgaliselt teadustöid ka mikrobioloogia, epizooto-

loogia ja veterinaarmeditsiini ajaloo vallas. Ta on

uurinud ja avaldanud artikleid tuberkuloosi profülakti-

kast ja diagnoosimisest, vasikate suremuse põhjustest

ja klamüdioosi levikust Eesti veisekarjades. Prof

Koslov emeriteerus 1995. aastal. Rektorina töötades

pööras N. Koslov suurt tähelepanu tollase EPA

materiaalse baasi tugevdamisele. Suuresti tänu tema

initsiatiivile ja järjekindlusele sai võimalikuks tollase

loomaarstiteaduskonna uue hoonekompleksi ehitamine

Tähtverre ja lõpuks teaduskonna sinna kolimine.

Oluline oli tema toetus ka leukoosi ja lindude haiguste

uurimislaboratooriumite rajamisele ning kontaktide

loomisel Soome ja naabervabariikide veterinaarõppe-

asutustega. 2013. aastal tunnistati ta Eesti Looma-

arstide Ühingu elutööpreemia laureaadiks. Inimesena

on emeriitprofessor N. Koslov meeldiv kolleeg – väga

tasakaalukas, sõbralik ja abivalmis. Oma töös ja

toimetamistes on ta järjekindel, nõudlik nii enese kui

kolleegide suhtes.

Soovime juubilarile kolleegide ja sõprade poolt

jõudu, tervist ning jätkuvat optimistlikku ellusuhtumist.

EMÜ veterinaarmeditsiini ja loomakasvatuse insti-

tuudi kolleegide nimel

Tõnu Järveots

74 KROONIKA / JUUBELID


EDVIN NUGIS – 80

Edvin Nugis sündis 20.

aprillil 1938. aastal Sulevi

külas Gagra rajoonis,

Abhaasias (mis kuulus

Gruusia koosseisu) välja-

rännanud eestlaste pere-

konnas. 1946. aastal alus-

tas ta kooliteed Sulevi

4-klassilises algkoolis.

1948. aastal saabus ta

koos emaga Eestisse Tal-

linna, kus jätkas õpinguid

Tallinna 21. keskkooli kolmandas klassis. Sealjuures

tuli venekeelsest õppekeskkonnast eestikeelsesse üm-

ber kohanduda. Seejärel tuli vanemate tahtel rännata

uuesti tagasi Abhaasiasse, Sulevi küla naabruses asu-

vasse samuti väljarännanud eestlaste Salme külla, kus

tuli jätkata õpinguid 8-klassilise kooli viiendas klassis,

kus õppekeeleks oli jällegi vene keel ning tuli õppida

ka gruusia keelt. Seejärel asus E. Nugis edasi õppima

Vene Föderatsiooni poolel asuvasse Adleri 38 kesk-

kooli. Selle kooli lõpetamise järel 1957. aastal võeti E.

Nugis armeeteenistusse. 1960. a juulikuus pärast enne-

tähtaegset demobiliseerimist sooritas ta edukalt sisse-

astumiseksamid põllumajanduse mehhaniseerimise

erialale Eesti Põllumajanduse Akadeemiasse vene

õppekeelega osakonda. Ühine kunstihuvi viis Edvin

Nugise kokku tuntud Eesti mullateadlase Alfred Lillema

tütre Maiega, kes samal ajal õppis TRÜ-s. Järgnes nende

abiellumine.

Pärast EPA lõpetamist 1965. aastal suunati E. Nugis

tööle Eesti Maaviljeluse ja Maaparanduse Teadusliku

Uurimise Instituudi (EMMTUI) mehhaniseerimise

osakonda algul insener-konstruktori, hiljem insener-

katsetaja ametikohale. Töö oli vastutusrikas ja samas

tulevikusuundade suhtes huvitav. Nii tekkis tal huvi

teaduse ja kraadiõppe järele ning juba 1987. aasta

sügiseks oli tal tehnikaalase teadustöö kõrvalt soorita-

tud kaks kandidaadi miinimumi eksamit (filosoofia ja

inglise keel). Pärast sisseastumise erialaeksami (põllu-

töömasinate teooria) edukat sooritamist võeti 1968.

aastal E. Nugis vastu aspirantuuri kaugõppe osakonda

Leningradi lähedal Puškinis asuvasse Loode Põlluma-

janduse Mehhaniseerimise ja Elektrifitseerimise TU

Instituuti. Nelja aasta möödudes valmis prof M.G.

Doganovski juhendamisel kandidaaditöö teemal

"Uudismaa võsaadra ribihõlma töö uurimine". Töö

kaitsmine toimus 1972. a Leedu Põllumajanduse Aka-

deemias Kaunases. 1973. aastast on E. Nugis tehnika-

kandidaat (PhD Eng). Seejärel hakkas Edvin Nugis

koos mõttekaaslaste grupiga EMMTUIs kompleksselt

uurima põllul töötavate raskete masinate tõttu muldade

liigtihenemise põhjusi ja selle negatiivsete tagajärgede

vältimise võimalusi. Katsete tulemustest koorus välja

edaspidine uurimissuund, millega seoses tuli ka Riikli-

kult Teaduse ja Tehnika Komiteelt Eestile vajalik

finantseering. E. Nugis valiti selle koordineerimis-

komitee liikmeks. Komitee hakkas koordineerima

mulla tallamisega seotud uuringuid kogu N. Liidu

ulatuses. Mulla masindegradatsiooni mõju selgitami-

seks leiti ka mulla tallamisele kõige tundlikum taim,

milleks sai kartul. Probleem hakkas haakuma kartuli

reavahelaiusega, kartulipesade kasvukeskkonna opti-

meerimisega, vaopõhjade kobestamisega, muude kul-

tuuride viljelemisega kuni tehnoradade kasutamiseni

välja. Saabus aeg mõelda doktorikraadi peale ja

EMMTUI Teadusnõukogu otsustas suunata E. Nugise

doktorantuuri. Tänu paljude kolleegide kaasabile val-

mis tal 1987. a doktoritöö teemal: "Mulla optimaalse

füüsikalise seisundi tagamine erisügavuslikuks mulla-

harimiseks ette nähtud tehniliste vahendite ratsionaalse

kasutamise kaudu (Eesti NSV näitel)". Töö kaitses ta

1988. a lõpus Minskis, Mittemustmulla Mehhaniseeri-

mise ja Elekrifitseerimise TU Keskinstituudis. Ülelii-

dulise Kõrgema Atesteerimise Komisjoni poolt omis-

tati E. Nugisele 1989. a tehnikateaduste doktori kraad.

Doktorantuuris oleku ajal sai alguse ka tema leiutus-

tegevus, mille vältel omistati E. Nugisele viis autoritun-

nistust. Aktiivne leiundustegevus leidis tunnustust tolle

aja valitsuse poolt ja aastal 1986. a omistati talle teene-

lise leiutaja aunimetus. 1996–2007 aastatel oli ta Eesti

Leiutajate Liidu eesotsas ja aastatel 2003–2008 oli ta ka

IFIA (International Federation of Inventors' Associa-

tions) täitevkomitee liige. Seisuga 1. jaanuar. 2018 on

Edvin Nugise poolt koos kaasautoritega kaitstud 20

patenti ja 3 kasulikku mudelit. Sealjuures on ta ka ise

õpetanud mitme kõrgkooli tudengitele patendindust ja

sellega seotud asjaajamisi leiutiste taotluste Patendi-

ametile esitamiseks. Ajavahemikul 1996−2007 oli ta ka

Eesti Leiutajate Liidu president.

Kaukaaslase temperamendile omase tarmukusega

asus ta mitmesuguste muude tegevuste kallale. Edvin

Nugise huvide ring on üsna lai. Peale kunstiharrastuse

oli ta Eesti Kinoliidu aktiivi liige. Ta on kahe filmi

("Ärge tapke vihmaussi"; "Narri põldu ...") stsenaariu-

mi kaasautor ja oli põllumajandustehnikaga seotud

J. Müüri ja E. Säde tuntud dokfilmide konsultant.

E. Nugis on palju energiat ja jõudu kulutanud Eesti

kündjate tulemuslikuks esinemiseks künnivõistlustel.

Juhendas võistlejaid, oli Kehtnas vabariiklike künni-

võistluste peakohtunik ja rahvusvaheliselt VMN-i liik-

mesriikide künnivõistluste kohtunik. Eesti künnivõist-

kond oli kolmel korral (1977., 1986. ja 1988. a) krooni-

tud N. Liidu meistriks.

Ühiskondlik-poliitilises elus oli E. Nugis samuti

aktiivne. Ta oli Liidueestlaste (nüüdse Idaeestlaste)

kultuuriseltsi esimees (1988–1990), Eesti Kongressi

liige ja selle Majanduskogu esimees, Keila valla abi-

vallavanem (1964–1965) ning oli eelmise koosseisu

Põhja-Tallinna halduskogu liige.

Tema tegude sfääri mahub ka rahvusvaheline tege-

vus. Edvin Nugis on viiel korral korraldanud rahvus-

vahelisi konverentse ja sümpoosiume koos nende

materjalide publikatsioonide toimetamisega (Rahvus-

vaheline konverents "Soil Compaction and Soil

Management" (1992); rahvusvaheline sümpoosion



"Land and Soil Protection: Ecological and Economic

Consequences" (1994); rahvusvaheline sümpoosion

"Sustainable Agricultural Development and Rehabili-

tation" (1996); rahvusvaheline konverents "Modern

Ways of Soil Tillage and Assessment of Soil Compac-

tion and Seedbed Quality Preparation" (2001); rahvus-

vaheline konverents "Risks in Agriculture: Environ-

mental and Economic Consequences" (2010). Aastatel

1999–2001 oli ta Euroopa Liidu projekti "Mulla alus-

kihi tihenemine" INCO-COPERNICUS Concerted

Action töögrupi WG3 juht.

E. Nugis on rahvusvahelise mullaharimise organisat-

siooni ISTRO (Soil Tillage Research Organisation)

liige ja selle Eesti tütarorganisatsiooni (ISTRO-EHO)

asutajaliige ja president (1996–2015) ning aastatel

2000–2003 ISTRO Balti riikide osakonna president. Ta

on samuti ka NJF (Nordic Association of Agricultural

Scientists) ja Eesti Akadeemilise Põllumajanduse Seltsi

liige. Alates 1982. aastast on ka rahvusvahelise mulla-

uurijate seltsi (IUSS) liige ja osales ka selle orga-

nisatsiooni New-Delhi ja Kyoto kongressidel. E. Nugis

on esinenud suuliste ettekannetega arvukatel erialastel

teaduskonverentsidel välismaal, sh USAs, Austraalias,

Venemaal, Poolas jm.

Edvin Nugise intensiivse teadustöö tulemusena on

koos kolleegidega avaldatud 225 teaduslikku artiklit

eesti, vene, inglise, saksa ja poola keeles ning üks

raamat eesti keeles. 2005. aastal autasustati Edvin

Nugist Riigivapi viienda klassi teenetemärgiga.

Jaan Kuht



VIIVE ROSENBERG – 75

Käesoleva aasta veebruaris

jõudis väärilise verstapostini

tunnustatud teadlane, õpetaja

ja hea kolleeg – alati aktiivne

ja tegus Viive Rosenberg.

Viive Rosenberg (Aadusoo)

sündis 12. veebruaril 1943.

aastal Kambja vallas Pulli

külas Laane talus. Algharidu-

se sai ta Kambja 7-klassilises

koolis, sealt edasi viis kooli-

tee Antsla Põllumajandusteh-

nikumi ja aastal 1961 Eesti Põllumajanduse Akadeemia

agronoomiateaduskonda.

Pärast kõrgkooli lõpetamist 1966. aastal, asus Viive

Rosenberg elama Sakku ja tööle Eesti Maaviljeluse ja

Maaparanduse Teadusliku Uurimise Instituudi taime-

kaitse osakonda nooremteadurina. Samast ajast sai

alguse tema teaduslik tegevus taimsete koekultuuride

alal. Aastatel 1970–1972 läbis ta aspirantuuri ning

1980. aastal kaitses Valgevene Puuviljanduse ja Kartu-

likasvatuse TUI-s edukalt põllumajandusteaduste

kandidaadi väitekirja teemal "Tegurid, mis mõjutavad

kartuli tervendamist mosaiigiviirustest meristeemmee-

todil".

Väitekirja valmimise perioodil tekkis Viivel omanäo-

lise kartuli tervendamise labori rajamise idee, mille

elluviimiseks kulus kümmekond aastat ränka tööd.

1987. aastal alustas spetsiaalselt selleks rajatud hoone-

tekompleksis tööd Eesti Taimebiotehnika Uurimiskes-

kus EVIKA (Eesti viirusvaba kartul ja aiakultuurid),

mida ta aastaid direktorina ka ise juhtis.

Viive Rosenberg on Eesti taimebiotehnoloogia-alase

uurimistöö alusepanija. Teadustöö raames on ta põhja-

likult uurinud ja edukalt rakendanud termoteraapia- ja

meristeemmeetodit kartuli ja aiataimede tervendamisel,

mikrokloonimist taimede paljundamisel ning istutus-

materjali kasvatamisel, pannud aluse Eestis taimede

geneetiliste ressursside säilitamisele in vitro. Olulisel

kohal tema tegemistes on alati olnud oma ideede ja

teadustöö tulemuste innukas tutvustamine ning kartuli

kasvatamise ja kasutamise propageerimine.

Ajavahemikus 1989–2017 juhtis Viive kahte Hari-

dus- ja Teadusministeeriumi sihtfinantseeritavat tee-

mat, kolme Eesti Teadusfondi granti, mitut Maaelumi-

nisteeriumi rakendusuuringut, oli kolme Ettevõtluse

Arendamise Sihtasutuse projekti põhitäitjaks ja ühe

Keskkonnainvesteeringute Keskuse projekti vastuta-

vaks täitjaks.

Aastate jooksul on Viive Rosenberg avaldanud ligi

300 teaduslikku ja populaarteaduslikku artiklit, 1994.

aastal ilmus raamat "Aastaring kartuliga", 2010. aastal

"Kartul koduaias", 2014. aastal "Eesti kartulitoidud",

peatükk raamatus "Kartulikasvatus" jne. Ta omab nelja

SU autoritunnistust.

Viive on olnud hinnatud juhendaja ja suunanäitaja

arvukate diplomi-, magistri- ja doktoritööde valmimi-

sel.

Ütlemine "kes palju teeb, see palju jõuab" iseloomus-

tab Viive ettevõtmisi nii teadus- kui ühiskondlikus te-

gevuses. Aastast 1988 kuulub ta Euroopa Kartuliuuri-

jate Ühendusse, alates 1994. aastast Eesti Teadlaste

Liitu, 2000. aastast Akadeemilisse Põllumajanduse Seltsi jne – need on ainult mõned näited.

Aastatel 1999–2003. töötas Viive Rosenberg EV

Riigikogus. Riigikokku valituks saamisel peatas ta

tööalase tegevuse direktorina, kuid jätkas teaduslikku

tööd EVIKA vanemteadurina kuni 2017. aastani.

Neli koosseisu järjest kuulus ta Saku valla volikogus-

se, siiani jõuab ja jaksab ta tegutseda aktiivse liikmena

Eesti Ettevõtlike Naiste Assotsiatsioonis.

Teaduslike saavutuste eest tunnustati Viive Rosen-

bergi 1998. aastal Eesti Vabariigi teaduspreemiaga,

Põllumajandusministeeriumi poolt medaliga "Kale-

vipoeg kündmas" (1993) ja Hõbedase teenetemärgiga

2008. aastal. Aktiivse tegevuse eest koekultuuride alas-

te uuringute tulemuste rakendamisel ja kartuli propa-

geerimisel pälvis Eesti Naiste koostööketi poolt Aasta

Teenäitaja 2008 auväärse tiitli.

Viivet on läbi elu saatnud moto "Kui kuidagi enam ei

saa, siis kuidagi ikka saab!". Oma aastatepikkuse tege-

vusega on ta mõjutanud Eesti ühiskonna väärtushinnan-

guid, genereerinud uusi ideid, olnud eeskujuks, õpeta-

jaks, heaks kolleegiks ja mis peamine, jäänud alati ise-

endaks.

Endiste EVIKA kolleegide nimel soovime Viivele

jõudu uute ideede teostamisel, kogumiku "50 aastat

meristeemkultuuri, uurimine ja rakendused" peatset

ilmumist ja head tervist ning ikka rõõmsat meelt!

Katrin Kotkas



OLAV KÄRT – 70

Käesoleva aasta algu-

ses tähistas oma 70ndat

juubelit Eesti Maaüli-

kooli söötmisteaduse

õppetooli emeriitpro-

fessor Olav Kärt.

Juubilar sündis 4. jaa-

nuaril 1948. aastal

Järvamaal Imavere

vallas loomakasvata-

jast isa ja kultuuritööta-

jast-kooliõpetajast ema

perekonda. Alghariduse omandas ta Imavere kaheksa-

klassilises koolis, kesk- ja kutsehariduse Vana-Võidu

Põllumajandustehnikumis. Huvi teadmiste vastu viis

õpihimulise maapoisi Eesti Põllumajanduse Aka-

deemia zootehnikateaduskonda, mille ta lõpetas 1972.

aastal õpetatud zootehnikuna. Lisaks koolis kogutud

teadmistele hindab juubilar kõrgelt oma isalt saadud

teadmisi ja elukogemusi. Just isa käe all töötades ja

õppides omandas juubilar iseseisvaks tööks vajalikud

praktilised loomakasvatusalased teadmised.

Pärast akadeemia lõpetamist alustas Olav Kärt oma

iseseisvat töömeheteed praktilise loomakasvatajana,

esmalt Adavere näidissovhoosi vanemzootehnikuna,

hiljem Hellenurme kolhoosi peazootehnikuna. Sellega

aga tema pürgimised ei piirdunud, teda ajendas soov

saada ja omandada üha uusi loomakasvatusalaseid

teadmisi. Olav Kärdi sihipärase teadustöö alguseks

võib pidada 1976. aastat, mil ta asus prof Ülo Olli

juurde tööle Vabariikliku Jõusööda Kesklaboratooriu-

mi juhataja asetäitja ametikohale. Edasi tuli loogilise

jätkuna aspirantuur (1980–1982), mille raames juubilar

selgitas proteiini kaitsetöötlemise võimalusi mäletseja-

listel. Valmis väitekirja aga juhendaja kaitsmisele ei

suunanud, teades juba ette, et noore andeka teadlase

karjäärivõimalused akadeemias on piiratud. Sellest

ajendatuna asus Olav Kärt nõunikuna tööle Tallinna

Ministrite Nõukogu Asjadevalitsusse. Kandidaadidis-

sertatsiooni teemal "Võimalusi proteiini efektiivseks

kasutamiseks mäletsejalistel" õnnestus tal kaitsta 1983.

aastal. Hiljem, pärast põllumajanduse juhtimise ümber-

korraldamist, sai juubilarist põllumajandusminis-

teeriumi teaduse osakonna juhataja.

Kui tänavuse juubilari juhendaja prof Ülo Oll sai

1992. aastal 65 aastaseks ja tal polnud enam võimalik

korralise professorina jätkata, kutsus ta Olav Kärdi

tagasi Tartusse enda tööd jätkama. Esimesest septem-

brist 1992. aastal alustaski juubilar EPMÜ Looma-

kasvatuse Instituudi põllumajandusloomade söötmise

kateedri juhataja, korralise professorina. Pärast Eesti

Loomakasvatuse ja Veterinaaria Teadusliku Uurimise

Instituudi ühinemist põllumajandusülikooliga 1994.

aastal, valiti ta loodud loomakasvatusinstituudi direkto-

riks. Paralleelselt õpetas ta tudengeid, juhtis instituuti

ja viis läbi loomkatseid ning koostas doktoriväitekirja

teemal "Uurimused veiste söödaratsioon energia-

sisalduse suurendamise võimaluste kohta". Olav Kärt

kaitses doktoritöö 1996. aastal ja talle omistati põllu-

majandusdoktori teaduslik kraad põllumajanduslooma-

de söötmise erialal.

Korralise professori ametit, millele lisandus alguses

Loomakasvatusinstituudi direktori ja hiljem söötmis-

osakonna juhtimise kohustus, pidas juubilar kokku 19

aastat. Selle aja jooksul kujundas ta tänaseni edukalt

toimiva söötmisteadus õppetooli, pannes ühtlasi aluse

kaasaegsele söötmisalasele õppetööle maaülikoolis.

Erandina oma eelkäijatest oli Olav Kärt see, kes tõi

õppetöösse loomade seedefüsioloogilise ja aine-

vahetusliku aspekti selgitamaks, miks on vaja loomi

sööta just nii nagu seda tänapäeval tehakse. Lisaks tööle

ülikoolis oli Olav Kärt ka Tervisliku Piima

Biotehnoloogiate Arenduskeskuse initsiaator. Ühena

nõukogu liikmetest ja arendussuuna juhina edendas ta

aastatel 2004–2015 piimakarjakasvatus-, toidu- ja

toitumisteaduse ning ülikoolide ja ettevõtete vahelist

koostööd. Ta on olnud Akadeemilise Põllumajanduse

Seltsi asepresident, ülikooli teadusnõukogu ja doktori-

nõukogu liige, Põllumajandusministeeriumi teadus-

nõukogu liige, EV Kõrghariduse hindamise nõukogu ja

EV Teaduse ja Arendusnõukogu liige, Põhjamaade

Põllumajandusteadlaste Nõukogu loomakasvatus-

sektsiooni koordinaator, Rootsi Kuningliku Põllu- ja

Metsamajanduse Akadeemia välisliige ning EV V

klassi Valgetähe ordeni kavaler. 2016. aastal pälvis ta

Maaeluministeeriumi kuldse teenetemärgi ja tunnustati

Eesti Maaülikooli teenetemedaliga. 2011. aastal profes-

sor Olav Kärt emeriteerus andes osakonna juhtimise

teatepulga üle noorematele. Samas on ta aktiivselt

jätkanud õppe- ja teadustööd tegemist kuni tänaseni.

Olav Kärdi teadustöö põhisuunad on olnud seotud

piimalehmadega, alates nende söötmise iseärasustest,

seedefüsioloogiast ja ainevahetusest, kuni piima

koostist mõjutavate teguriteni välja. Ta on koolitanud

välja uue söötmisteadlaste põlvkonna, tema juhenda-

misel on kaitstud 14 teaduskraadi, sh kaheksa doktori-

kraadi. Räägitakse Olav Kärdi koolkonnast. Viimasel

kümnendil on ta olnud 13 teadusprojekti juht või

põhitäitja. Viimase 20 aasta jooksul on ta avaldanud üle

190 publikatsiooni, neist 40 eelretsenseeritavates aja-

kirjades ja üle 50 populaarteaduslikes põllumeestele

suunatud väljaannetes. Trükiste, ettekannete ja sõna-

võttudega on ta avardanud ühiskonna arusaama põllu-

majandustootmisest kui kaasaegsele kõrgtehnoloogiale

tuginevast valdkonnast. Juubilar on mitmel korral

maininud, et talle on imponeerinud ühe eaka professori

kirjutis ja pilt ajakirjas "Journal of Dairy Science", kus

viimane nõjatub karjaaiale ja vaatab uhkusega oma

elutööd – karjamaal söövaid lehmi. Arvan, et Eestis

võib Olav Kärti õigustatult pidada Eesti loomakasva-

tusteaduse grand old man’iks ja piimakarjakasvatajate

mentoriks.

Õpetajana õppeprotsessis on Olav Kärt pigem hea-

tahtlik ja innustav ning püüab kirjandusele ja omadele

uurimustele tuginedes alati edasi anda just täna-

päevaseid söötmisteaduse seisukohti. Siiski teatud



reservatsiooniga, märkides, et tänasest tõest võib

kümne aasta pärast pool osutuda vääraks ja ta ei tea,

kumb pool. Olav Kärt on otsiva vaimuga ja kaasaegsest

innustuv teadlane. Temaga saab vaielda ja ta ei pane

seda pahaks kui oskad oma väiteid teaduslikult põhjen-

datult esitada. Ta aktsepteerib teiste tõekspidamisi ja

arvamust. Teadmiste kontrolli on ta enamasti teinud

suuliselt, akadeemilise vestluse vormis, hindamisel on

ta pigem karm aga õiglane. Kuid eks meil kõigil on

juubilarist omad helged mälestused. Nagu see, et õppe-

ja teadustöö kõrvalt leidis Olav Kärt alati aega ka

sportimiseks. Alguses sulgpall, hiljem ujumine. Nii

innustas ta mindki koos endaga igal teisipäeval ujumas

käima, eks ikka selleks, et oma füüsilist vormi ei

minetaks. Kirsiks tordil aga sellel järgnenud teaduse ja

päevapoliitilistel teemadel toimunud vestlused.

Õnnitleme juubilari, kolleegi ja head sõpra, soovides

talle tugevat tervist, vastupidamist ja edu edaspidiseks.

Meelis Ots



ANNE LÜPSIK – 70

Anne Tamson (Lüpsik)

sündis 13. märtsil 1948.

aastal Mõisaküla linnas.

Peres oli juba kaks tütart; 17-

aastane Daisy ja 10-aastane

Tiia. Isa töötas veduri peal,

hiljem lukksepana depoos,

ema oli kodune. Kitsarööpa-

line raudtee ühendas Tallinna

Riiaga, aga oli väga tähtis

liiklusvahend Kesk- ja Lää-

ne-Eestis 1960. aastateni.

Bussiliiklus oli tollal väga algeline.

Juba põhikoolis oli Anne aktiivne kaasa lööma igal

rindel, oli see isetegevus, pioneerirühmade juhenda-

mine, metsaistutamine, töö sovhoosi põllul või farmis.

Juba 7. klassis anti talle võimalus asendada haigeks

jäänud 3. klassi õpetajat. Sellega sai tulevase pedagoo-

gitöö seeme mulda visatud, mida aga toideti igas järg-

mises astmes. Mõisaküla keskkool jäi selja taha 1966. a.

TRÜ keemiateaduskonda saamist takistas füüsika-

eksam, kuid EPA zootehnikateaduskonna linnukasva-

tuse õpperühm oli Eestile hoopis tähtsam. EPA ainus

naisprofessor Leida Lepajõe võttis noored "tibukesed"

kursusejuhendajana oma kaitse alla.

Kõik linnukasvatuse õpperühma üliõpilased mõõtsid,

kaalusid ja hindasid tuhandeid kanamune Leida Lepa-

jõe doktoritöö jaoks. Anne osales ka Leida Lepajõe,

Ilme Nõmmisto ja Eevi Vägi töörühmas linnuliha koos-

tise uuringutes.

Anne kuulus teaduskonna üliõpilasesindajana EPA

ametiühingukomiteesse, kus tegeles isetegevuse küsi-

mustega EPA klubis.

Linnukasvatajate esimene lend lõpetas EPA 1971.

aastal. Anne diplomitöö juhendajaks oli professor

Cerelius Ruus ja teemaks "Linnukasvatuse olukord ja

perspektiivid Roela sovhoosis".

Seitsmekümnendatel aastatel oli Eestis linnukasvatus

au sees; linnuvabrikuid ja linnufarme oli palju, nõudlus

linnukasvatuse spetsialistide järele oli suur. EPA lõpe-

tajaid meelitati hea palga ja korteriga. Anne suunati

omal tahtel Kohtla-Järve rajooni Mäetaguse sovhoosi,

kus asus tööle linnufarmi juhatajana. Energiat ja tahet

jäi ülegi; seda sai rakendada Mäetaguse koolis ühis-

kondliku töö korraldamisel, klubis lauluansamblis ning

Kohtla-Järve rajooni täitevkomitees rahvasaadikuna.

Kolmeaastane praktika kogemus oli nõutav (kaasajal

on sellest puudus), et võiks jätkata õpinguid aspiran-

tuuris. Aspirandikohad olid väga limiteeritud, tavaliselt

igal kateedril üks, mitte igal aastal, vaid kolme aasta

möödudes vabanev koht läks uuesti komplekteeri-

misele. Et EPA oli veel noor (20 a), soodustati noore

kaadri ettevalmistamist läbi sihtaspirantuuri teistes

ülikoolides. Nii sattuski Anne Tamson Moskva Veteri-

naaria Akadeemia põllumajandusloomade aretuse ja

geneetika kateedrisse, kus juhendajad tolleaegse N.

Liidu tuntud korüfeed. Kolme aasta (jälle) jooksul

katsed Venemaa ja Eesti haudejaamades, kohustuslike

eksamite (filosoofia alused, võõrkeel ja erialaeksam)

ettevalmistamine ja sooritamine...

1977. aasta juunikuus tuli Anne Eestisse tagasi, sest

kolmeaastane sihtaspirantuur oli läbi ja lõpetajatele oli

töökoht seadusega tagatud. Anne võeti tööle alates

1. augustist 1977 Eesti Põllumajanduse Akadeemia

põllumajandusloomade aretuse kateedri assistendina

palgaga 125 rubla kuus. Kandidaadiväitekiri oli valmis,

aga kaitsmise järjekord oli pikk... Kandidaadikraadi

kaitsmine toimus Moskvas 1978. aasta jaanuarikuus.

Kaitsmise protseduur polnudki nii lihtne, sest N.Liidu

avarustest ei jõudnud esimene oponent kohale, tuli

määrata uus. Temale anti paar päeva aega väitekirjaga

tutvumiseks. Kaitsmine toimus, aga selgus, et kohal

polnud piisavalt kitsama erialanumbriga teadusdokto-

reid. Teadusdoktorid n.ö toodi kohale ja kaitsmine

algas otsast peale. Kõik läks hästi ja juba juunikuus oli

kinnitus VAKist käes. Väljaspool Eestit polnud väite-

kirja kaitsmine tollal sugugi lihtne, nõukogu koosseis

oli arvukas, erilaadne ja tihti peitusid suhetes intriigid.

Assistent, liiati Moskvast tagasitulnu, rakendati prak-

tikumi õppejõuna põllumajandusloomade (pml) genee-

tika ja aretuse õppeaines. Õppetöö toimus sel ajal nii

eesti- kui venekeelsetes õpperühmades loomakasvatuse

ja veterinaaria erialal. Moskvas kogutud teadmised ja

vaba vene keele oskus said värske tuulena hea vastu-

võtu. Seda märgati ja 1984. a valiti Anne vanemõpe-

tajaks; lisandusi loengud pml geneetikas ja veterinaar-

geneetikas variatsioonstatistika alustega. Kolme aasta

pärast valiti ta dotsendi kohusetäitjaks ja kahe aasta

järel 1989. a dotsendiks. Põhiõppeaineks jäi viieteist-

kümneks aastaks geneetika, teisi sõnu loomageneetika

õppeaine. Viimane loeng oli 2013. aasta sügisel. Seega

37 aasta jooksul loomakasvatust põhi- või kõrvalainena

läbima pidanud üliõpilased on tunnetanud dots Anne

Lüpsiku erudeeritud õpet ning nõudlikku ja õiglast

suhtumist üliõpilasesse. Nad on tänulikud saadud tead-

miste eest. Kasutada on ka neli Anne Lüpsiku koosta-

tud õppevahendit tõuaretuse geneetiliste aluste kohta.

Nooruspõlve aktiivsus osaleda igalaadsetes tegevus-

tes, ettevõtmistes ja üritustel ei saanud jääda vaka alla

ja kolleegidele märkamata. Aastatega oli sihikindlus

andnud püsivuse võtta midagi konkreetset ette ja viia

see lõpuni. Seoses geneetikaga võin kinnitada vanema-

telt saadud head genotüüpi, mida toetab Anne õe Tiia

püüdlikkus ja sihikindlus. Olin Tiia (Toim) kursuse-

kaaslane ja lõpetasime koos kiitusega EPA. Tiiale pol-

nud päritud juhivaimu, aga eesmärgi saavutamise sihi-

kindlust küll, seejuures oli ta malbe ja iseseisev. Anne

Lüpsiku juubelil selgus, et meie kohtusime esmakord-

selt Tiia ja Tõnu pulmas 1961. aastal. Annele on sihi-

kindlusele lisatud ka "marssalikepp", mida pole lastud

põues hoida.

Esialgu usaldati nn ühiskondlike tegevuste juhtimine.

Anne Lüpsik oli 1987–1989 Ühiskondlike Erialade

Teaduskonna ja 1989–1990 Kultuuriteaduskonna



dekaan. Need üksused olid tollel ajal ülikooli struktuu-

ris, et sisustada üliõpilaste vaba aega ja anda võimalusi

täiendõppeks.

Oli aeg tugevdada zooinseneriteaduskonna juhtimist

ja 1990. aastal valisime Anne Lüpsiku dekaaniks, mis

sujuvalt läks üle 1992. a EPMÜ loomakasvatusinsti-

tuudi direktori ametikohaks. Kui 1994. a liitus Eesti

Loomakasvatuse ja Veterinaaria Teaduslik Instituut,

jätkas Anne asedirektorina õppe alal. Nendel aastatel

saime tunda, kui hästi Anne valdas oma ala ja kui

konkreetselt toimus õppeprotsessi suunamine. Ta tun-

dis kolleege, teadis nende võimeid ja suundumusi, selle

järgi tehti muudatusi või toodi sisse uuendusi. Seda

märgati ka EPMÜ juhtkonnas, ka marssalikepp polnud

põues rahulik, ja alates 1997. a kuni 2008. aastani on

Anne Lüpsik juhtinud EPMÜ/EMÜ küll eri nimetuste-

ga õppeosakonda, seejärel 2014. aastani olnud juhataja

asetäitja, edasi peaspetsialist ja/või juhataja kohusetäit-

ja. Kõrvaltvaatajale pole õppeosakonna juhataja tool

meie ülikoolis eriti "pigine", Annel on korduvalt tulnud

kohusetäitjana uue juhataja ootel tööd teha.

Teadustöö jäi küll eelmisesse sajandisse, sest admi-

nistratiivne töö on enamasti selle vaenlane. Esialgu

jätkati koostööd Moskva kolleegidega linnukasvatuse

teemal, teine pool aga Eesti kolleegidega veisekasvatu-

se teemal.

Perest on välja kasvanud kaks tütart, mõlemad lõpe-

tasid EPMÜ majandusteaduskonna, Silja raamatupida-

mise ja rahanduse eriala 2000 ja Saili 2002. a ökonoo-

mika ja ettevõtluse eriala. Ema on märganud, et ka neis

on olemas see teha-tahtmine. Anne on viiekordne vana-

ema.

Anne Lüpsik: "Õnneks on mul kogu aeg olnud see

teha tahtmine ja tahe midagi organiseerida. Ise ka ei tea,

miks. Käsitööinimene ma ei ole kunagi olnud. Seevastu

aias tegemised ja toimetamised meeldivad siiamaani. Ja

kurkide marineerimine ja mooside keetmine, mahla

tegemine, ja lastele see ka sobib, et mulle meeldib. Ise

tunnen, et olen selline "omapäi" olija; ma ei ole kunagi

vajanud sellist kambatamist, et pean kuhugi kuuluma,

seevastu koostöö mulle sobib. Aga negatiivsed inime-

sed mitte."

Ikka on Anne Lüpsik süsteemselt töötanud, mille

kinnituseks tegi ta oma 70. sünnipäevaks endale, palju-

dele meile, aga kõige tähtsam meie ülikooli ajaloole

meeldiva kingituse "Eesti Põllumajanduse Akadee-

miast Eesti Maaülikooliks. Arengud õppetegevuses

1951–2018." Sellist süsteemset ülevaadet vajaksid

maaülikooli ka muud tegevusalad, näiteks teadustege-

vus, struktuur, miks ikka ei soovita isikulist ülevaadet

ajast aega.

Anne Lüpsik: "Olen tänulik saatusele ning endale, et

julgesin sihtaspirantuuri minna. Kui inimene on noor,

siis ta ei heieta ja ei mõtle, kas ta saab hakkama. Muidu-

gi saab, ainult tahtmist on vaja! Olen õnnelik, et olen

saanud teha tööd, mida armastan."

Suureks abiks oli artikli koostamisel Anne Lüpsiku

ülevaatebrošüür "Minu Elu Parimad Aastad".

Kolleegide nimel

Olev Saveli



PEEP PIIRSALU – 60

Jaanikuu 15-ndal päeval

tähistas oma kuueküm-

nendat juubelit minu õp-

pejõud, kolleeg ja seltsi-

kaaslane Peep Piirsalu.

Rakveres sündinud ja

hariduse saanud poisist

on aastatega kujunenud

vabariigi üks tunnusta-

tumaid lamba- ja kitse-

kasvatuse spetsialiste. Ta

omandas kõrghariduse

Eesti Põllumajanduse Akadeemias ja talle omistati

zootehnikainseneri diplom 1981. aastal. Pärast ak-

adeemiat viis elutee ta paariks aastaks tagasi kodu-

maile, kus tollases Rakvere rajooni "Energia" kolhoosis

tuli hoolt kanda veiste ja lammaste eest.

Elu tegi oma korrektuure ja 1982. aastal oli Peep

tagasi Tartus Eesti Põllumajanduse Akadeemias. Tema

teadlase karjäär sai alguse nooremteadurina põllu-

majandusloomade söötmise kateedris. Loogilise jätku-

na tuli sihtaspirantuur Moskva K.A. Timirjazevi-nime-

lises Põllumajanduse Akadeemias aastatel 1983–85.

Kandidaadi väitekiri käsitles eesti valgepealiste lam-

maste parandamist sisestaval ristamisel ildefransi tõugu

jääradega. Muidugi Moskva-aastad oli sedavõrd õnne-

likud, et Peep leidis oma armastuse ja teekaaslase kogu

eluks kauni peruulanna näol.

Kandidaadikraadi (1986) kaitsmise järel jätkus õppe-

ja teadustöö juba kallil kodumaal, alguses väikelooma-

ja linnukasvatuse osakonna assistendina, seejärel va-

nemõpetajana. Alates 1990-ndast aastast on Peep Piir-

salu töötanud ülikooli juures dotsendina. Murrangu-

listel aastatel, kui üks riigikord asendus teisega (1989–

1992), oli tema täita zooinseneri teaduskonna pro-

dekaani ametikoht. Lisaks Moskvale on elu teda hil-

jemgi piiri taha viinud. Nimelt 1993. aastal õnnestus tal

TEMPUS programmi abil kuus kuud teha teadustööd

Walesis Bangori ülikooli juures.

Suurepärase teadlase tunnuseks on kõige muu kõrval

tema panus sektori arengusse. Peep Piirsalu oli üks

Eesti Lambakasvatajate Seltsi taasasutajatest 1990.

aastal. Aastatel 1995–1997 oli ta seltsi president ning

hiljem struktuuri muudatuse tulemusel seltsi juhatuse

esimees kuni aastani 2003. Just tema eestvedamisel

õnnestus 1990ndate aastate lõpul lammaste ja kitsede

madal arvukus taas tõusule pöörata. Eks selleks andnud

põhjust arvukad koolitused, infopäevad ja lugematu

hulk artikleid nii teadusajakirjades kui põllumeestele

mõeldud üllitistes. Mäletan, et lugesin isegi ülikooli

ajal nii mõnegi tema artikli läbi, kuna mu vanaisa pidas

Lõuna-Eestis lambaid. Eks ta vahel mind ikka tögas

mõne erialase küsimusega, et a la teil ju seal Tartus

akadeemias seda õpetakse, ole hea anna nõu.

Arvukalt ilmus Peep Piirsalu artikleid ajakirjas

Lammas ja Kits, mida andis välja Eesti Lambakasva-

tajate Selts aastatel 1994–2001 ning mille toimetaja ta

pikki aastaid oli. Tänaseks ligineb tema teadus- ja

populaarteaduslike artiklite arv juba sajale. Tema

monograafia Lambakasvatus I (2012. a) on nõutud

raamat nii tudengite kui kasvatajate hulgas, mida poest

ei leia enam ammu ja laenutatakse ainult parimatele

sõpradele. Igatahes loodame, et juubilaril jätkub kerget

sulge ka tulevikus, sest valdkond areneb kiiresti ning

omakeelset kirjandust ei ole kunagi ülearu.

2008. aastal valiti Peep Piirsalu Akadeemilise Põllu-

majanduse Seltsi aprillikuisel üldkoosolekul seltsi ase-

presidendiks, kus tema esmaseks ülesandeks oli hoida

seltsi rahaasjadel silm peal. Tema eestvedamisel

tegutseb alates 2013. aastast seltsi juures neljaliikme-

line loomakasvatusealane oskussõnade toimkond, kes

on nõuks võtnud erialase terminoloogia andmebaasi

koostamise ja täiendamise. Tänuväärt ettevõtmine ja

loodetavasti jätkub härrasmeestel veel jaksu seda

vankrit vedada.

Teadupoolest on parim lõõgastus sport ja kalapüük.

Eks ole Peepki ammusest ajast truuks jäänud jalgratta-

sõidule ja suusatamisele. Kas jalgpallilembus on tulnud

koos poegade kasvamisega, oskab ehk juubilar ise

öelda. Aga teist nii kirglikku kalameest kolleegide seas

on raske leida. Mis muud, kui kalaõnne ja pikki kilo-

meetreid spordirajal järgmiseks kümnendiks.

Viljakat akadeemilise karjääri jätku!

Marko Kass

82 KROONIKA / IN MEMORIAM


ENDEL KAAREP – in memoriam 20.09.1914–†20.03.2018

29. märtsil jätsime Pärna-

mäel hüvasti ühe vanema

põllumajandusteadlase füto-

patoloogi Endel Kaarepiga,

kes lahkus meie seast saja

kolme ja poole aasta vanuselt.

Sellise auväärt eani elavad

vähesed ja pajusid endiseid

kaastöötajaid pole enam ela-

vate kirjas. Eesti Maaviljeluse

Instituudi kunagised töötajad

tundsid teda kui alati viisakat

ja sõbralikku teadusemeest,

kes omas laialdasi teadmisi kartulikasvatuse ja eriti

iluaianduse alal.

Endel Kaarep oli sündinud Venemaal Tambovi

linnas, kus tema isa Johannes Matvei (alates 1933. a

Kaarep) oli leidnud tööd piimanduse ja karjaasjanduse

eriteadjana. Revolutsiooni tõttu pöördus perekond

tagasi Eestisse ja asus pidama vanemate talu Harku

vallas Haaberstis. Keskhariduse omandas Endel

Kaarep Gustav Adolfi Gümnaasiumis Tallinnas. Aas- tatel 1936–1946 õppis ta vaheaegadega Tartu Ülikooli

Põllumajanduse teaduskonnas agronoomiat, kuid diplomi omandas 1960. a EPA-s. Samas kaitses 1966. a

põllumajanduskandidaadi kraadi. 1938. a viibis prak-tikal Saksamaal. Juba professor E. Lepiku assistendina

töötamise ajal huvitasid Endel Kaarepit viirused ja

bakterid ning nende mõju taimekasvatuse saagile. Hi-lisemad töökohad taimekaitse inspektorina ja Põllu-majandusministeeriumi taimekaitse osakonna juhata-jana süvendasid huvi taimehaiguste vastu. 1949. aastal

ilmunud raamatus "Tähtsamad taimehaigused ja -kah-jurid ning nende tõrje" koostas haiguste osa Endel

Kaarep. 1960. aastal andis Eesti Riiklik Kirjastus välja

mahuka käsiraamatu "Taimekaitse aias", mille taime-haiguste kirjelduste ja tõrje osa kirjutas ja varustas ori-ginaalfotodega Endel Kaarep. See raamat on senini

aiapidajate kirjavara seas aukohal.

1956. aastal asus Endel Kaarep tööle Eesti Maavilje-

luse ja Maaparanduse Teadusliku Uurimise Instituudis

algul taimekaitse osakonna juhatajana ja hiljem vanem-

teadurina. Tema taimekaitset käsitlevad artiklid ilmusid

ajakirjas "Sotsialistlik Põllumajandus" ja ajalehtedes.

Alates 1960. aastast pühendus ta kartuli viirushaiguste

uurimisele ja seemnekartuli tervendamisele kloon-

meetodil. Lisaks laboratoorsetele uuringutele tehti

ulatuslikke katsetöid majandites. Seemnekartuli põldu-

de tervislikku seisundit kontrolliti vaatluste ja kogutud

leheproovide taimemahlas antiseerumite abil. Koos

venna Suleviga töötati aastatel 1964–1965 välja taime-

viiruste määramise tehnoloogia antiseerumite abil ja

konstrueeriti vastavad seadmed. Endel Kaarepi tervise

järsk halvenemine 1969. aastal katkestas töö Sakus.

Oma eramusse Meriväljal ehitas ta uue labori ja jätkas

uurimistööd viiruste ülekandmisega indikaatortaime-

dele ja tulemuste võrdlemist antiseerumitega. Kasutati

ka erinevaid määramismeetodeid. Seemnekartuli ter-

vendamise võimaluste uurimine meristeemmeetodil

jätkus Sakus teaduskeskuses EVIKA.

Endel Kaarepi väga mahukal kandidaadi väitekirjal

"Ilutaimede tervislik seisund Eesti NSV-s ja abinõusid

selle parandamiseks" on lisaks eraldi köites originaal

haiguspildid koos haigustekitaja suurendatud fotoga.

Kirjanduse nimistus on toodud 420 enamasti välismaist

allikat. Lisaks aiandusalastele käsiraamatutele on ta

avaldanud üle 60 artikli kogumikes ja perioodikas.

Endel Kaarep on Nõukogude Eesti Preemia laureaat

(1967), NSVL rahvamajandusnäituse pronksmedali

(1967) ja Põllumajanduseministeeriumi medali Külva-ja laureaat. Tema nimel on kaks autoritunnistust ja viis

ratsionaliseerimisettepanekut".

Endel Kaarep oli suurepärase mäluga ja hea huumori-

meelega kuni viimase ajani, tundis huvi endiste töö-

kaaslaste elu ja teaduse käekäigu vastu. Mälestame ja

tunneme kaasa perekonnale.

Erika Vesik

KROONIKA / IN MEMORIAM 83


HEINO LÕIVEKE – in memoriam 11.02.1942–†30.05.2018

Maikuu eelviimasel päeval

jõudis meieni kurb sõnum –

igavikuteedele lahkus füto-

patoloogia eriala teadlane,

Eesti üks kompetentsemaid

taimehaiguste tundjaid, põllu-

majanduskandidaat Heino

Lõiveke. Ta sündis 11. veeb-

ruaril 1942 Petseri linnas,

õppis Meremäe 7-klassilises

koolis, Räpina Aiandustehni-

kumis (lõpetas 1960 cum

laude) ja Eesti Põllumajanduse Akadeemias (1965,

cum laude) ning suunati, kui juba õpiajal andekust

ülesnäidanud lõpetaja, tööle Sakku Eesti Maaviljeluse

Instituuti. Sakus kulgeski kogu tema elu ja tegevus.

Õppis aastatel 1968–1970 statsionaarses aspirantuuris,

1972. a kaitses edukalt kandidaadiväitekirja teemal

"Kurgi fusarioosi levik, tekitajad ja tõrjevõimalused

katmikalal". Instituudis läbis ta kõik teadustöötajale

võimalikud teenistusredeli astmed: oli nooremteadur ja

teadur aastatel 1965–1976, vanemteadur 1976–1988

(vanemteaduri kutse omistati 1982), juhtiv teadur

1988–1994, osakonnajuhataja 1994–1998 ja instituudi

direktor 2000–2002. Hiljem, kuni pensionile jäämiseni

(2016) töötas jälle samas vanemteadurina. Kahel vahe-

pealsel aastal (1998–2000) juhtis põllumajandusminis-

teeriumi taimekasvatuse bürood.

Teadusliku uurimistöö suuna järgi võib eristada tema

tegevuses kaht etappi: aastatel 1965–1976 tegeles

Heino Lõiveke köögiviljade haiguste bioloogia ja tõrje

võimaluste selgitamise suunal, hiljem oli pearõhk tera-

viljahaigustel. Uurimisobjektideks olid siis fusarioosid

ja hallitusseened – nende toksilisus, toksiinide tuvasta-

mine ning toksiinide tekke vältimine kasvatamisel ja

säilitamisel. Koostöös kolleeg Paul Lättemäega pühen-

dus ka silode mikrobioloogilise kvaliteedi küsimustele.

Heino Lõiveke oli võimekas ja viljakas kirjutaja.

Tema sulest on trükki jõudnud mahukad raamatud

"Köögiviljakultuuride haigused" (Tln., 1986), "Taime-

kaitse käsiraamat" (Tln., 1995) ning taimekaitse pea-

tükid raamatutes "Teraviljakasvatuse käsiraamat"

(Saku, 1999), "Kartulikasvatus" (Tartu, 2002) ja "Õli-

kultuuride kasvataja käsiraamat" (Saku, 2004). Avaldas

trükis üle 500 teadusliku ja populaarteadusliku artikli

nii kodu- kui välismaistes väljaannetes. Heino Lõiveke

oli populaarne esineja Eesti Raadio ja Eesti Televisioo-

ni saadetes "Põllumehe tund", "Kasulikku nõuannet",

"Viljaveski", "Vaata aeda" ning "Aiasaade". On juhen-

danud Eesti Maaülikooli ja Tallinna Tehnikaülikooli

üliõpilaste bakalaureuse ja magistritöid, olnud dokto-

randi juhendaja.

Märkimisväärne oli Heino Lõivekese panus ka ühis-

kondlikes ametites. Ta on olnud Eesti Taimekaitse

Seltsi juhatuse esimees ja kauaaegne juhatuse liige,

Eesti Agronoomide Seltsi ning Akadeemilise Põlluma-

janduse Seltsi liige, kuulunud Eesti Maaviljeluse Insti-

tuudi, Jõgeva Sordiaretuse Instituudi ja Polli Aiandus-

uuringute Keskuse teadusnõukogusse, oli Tallinna

Teadlaste maja nõukogu liige ning Saku valla volikogu

liige. Ühiskondlikke ameteid oli teisigi. Lõi kõikjal

aktiivselt kaasa, tõstatas probleeme, võttis sõna.

Tema hobideks olid ehitamine (jõudis valmis ehitada

kaks maja: ühe Meremäele, teise Sakku), ja laulmine

(õpiajal laulis Tartus Vanemuise õppekooris, Sakus

laulis meesansamblis ja segakooris Tuljak). Elu lõpuni

oli südamelähedane ka hobiaiandus ja seda kõige laie-

mas mõttes.

Tähelepanuväärse panuse eest põllumajandusteaduse

edendamise eest autasustati teda põllumajandusminis-

teeriumi medaliga "Külvaja" (2002) ja hõbedase teene-

temärgiga (2014), lisaks paljude tänu- ja aukirjadega.

Heino Lõivekese lahkumisega oleme kaotanud väga

mitmekülgsete teadmistega fütopatoloogi, ereda isiku-

päraga hea, alati abivalmis kolleegi, seltsikaaslase.

Ants Bender

84 KROONIKA / IN MEMORIAM


VIIVI SIKK – in memoriam 03.06.1936–†31.05.2018

31. mail lahkus igavikuteele

kauaaegne EPA (EPMÜ,

EMÜ) õppejõud ja teadlane

emeriitdotsent Viivi Sikk.

Viivi Sikk sündis 3. juunil

1936. aastal Võrumaal (prae-

gune Põlvamaa) Erastvere

vallas. Pärast põhikooli lõpe-

tamist läks talust pärinev

tüdruk õppima Väimela Zoo-

veterinaariatehnikumi. Nelja

aasta möödudes oli noorem-

zootehniku kutse käes. Õpihimulise tüdrukuna ei

leppinud ta aga keskharidusega. 1956. aasta sügisel sai

Viivist EPA zootehnikateaduskonna üliõpilane. 1961. a

lõpetas EPA zootehnikateaduskonna õpetatud zoo-

tehnikuna. Juba üliõpilasena töötas ta põllumajandus-

loomade söötmise kateedri juures ja sinna ta peale

lõpetamist ka tööle jäi, algul töötas tehnikuna, hiljem

teaduri ja õppejõuna. Aastatel 1963–1967 oli ta aspi-

rantuuris. Kandidaadiväitekirja, teemal "Söötade fosfo-

risisaldusest ja veiste fosforitarbe rahuldamisest Kagu-

Eesti mõnedes majandites" kaitses Viivi 26. mail 1967.

Neljakümne üheksa EPA/EPMÜ/EMÜ-s töötamise

aasta jooksul tegi ta ühteviisi aktiivselt nii õppe- kui

teadustööd. Alguses olid tema hooleks söötmisõpetuse

praktikumid, eriti söötade keemilise koostise osas,

milleks teda paralleelselt kulgenud teadustöö oli hästi

välja koolitanud. Hiljem tulid lisaks ka loengud. Ta

õpetas loomakasvatust, loomakasvatuse aluseid ning

põllumajandusloomade söötmist. Viivi Sikk juhendas

üliõpilaste teaduslikke töid ning õppetöö ladusamaks

muutmiseks avaldas trükis mitmeid õppevahendeid.

Tõhus oli ka Viivi Siku teadustöö. Ta avaldas kirjutisi

peamiselt veiste söötmise valdkonnas. Paljudel juhtu-

del tähendas tema kaasautorlus "musta töö" tegemist

s.o keemilisi analüüse või ulatuslikke arvutusi.

Tema poolt on kokku pandud 2004. aastal ilmunud

"Söötade keemilise koostise ja toiteväärtuse tabelid".

2005. aastal ilmus tema sulest loomakasvatajatele

vajalik käsiraamat "Loomade mineraalne toitumine".

Kolleegid jäävad Viivit mäletama väga tööka, äärmi-

selt täpse, kohusetundliku ning südamliku inimesena.

Kolleegide nimel

Silvi Tölp

KROONIKA / MÄLESTUSPÄEVAD 85


PROFESSOR LEIDA LEPAJÕE – 90

14. aprillil 2018 möödus 90 aastat loomakasvatus-

teadlase, põllumajandusteaduste doktori, Eesti Põllu-

majanduse Akadeemia põllumajandusloomade aretuse

kateedri professor Leida Lepajõe sünnist.

Leida (Tohver) Lepajõe sündis Pärnumaa Tori valla

Tohera küla Altpera talu 4-lapselises peres neljanda

lapsena. Isa, Gustav Tohver oli agronoom, ema, Marta

Gross üks esimesi karjakontrolli assistente Eestis.

Looduslähedus, hingesoojus, muusikaarmastus ja

töökus oli selle suure pere ühtekuuluvuse aluseks.

Leida Tohveri (Lepajõe) koolitee sai alguse kodusest

Viira algkoolist. Edasi viis tee Pärnu Tütarlaste Güm-

naasiumisse. Pärast Koidula kooli lõpetamist astus

Leida Tohver Tartu Riiklikku Ülikooli. Ta õppis viite-

le, oli hea suusataja ja võrkpallur. Tütarlaste seas ei

olnud tal kursusel ega ka teaduskonnas vastast.

Siis aga toimus tema jaoks kaks väga tähtsat sünd-

must; ülikooli Põllumajandusteaduskonnast oli saanud

Eesti Põllumajanduse Akadeemia ja Leida Tohverist

Leida Lepajõe.

Leida Lepajõe lõpetas EPA Zootehnikateaduskonna I

lennu kiitusega ning pärast aastast tööd zootehnikuna

Otepää MTJ-s jätkas õpinguid Leningradi Põllumajan-

duse Instituudis aspirandina. Tema uurimisobjektiks

olid munakanad ja nii liitusid kitsamas erialas nii are-

tusõpetus kui linnukasvatus. Mõlemas valdkonnas jät-

kas ta edukalt ka hilisemat uurimistööd.

1955. aastal sündis perekonda esimene poeg – Madis.

1956. aastal kaitses kandidaadiväitekirja "Pervomai ka-

nade jõudluse parandamisest" ja asus tööle vanemõpe-

tajana EPA põllumajandusloomade aretuse kateedrisse.

Siin liikus ta edasi järjekindlalt: 1959 – dots kt, 1963 –

dotsent, 1969–1971 doktorant, 1973 – prof kt, 1975 –

professor.

Nagu muuseas oli Leida ja Jaan Lepajõe peresse sün-

dinud veel kaks last; poeg Tiit 1958. aastal ja tütar

Marju 1962. aastal.

Aastatel 1965–1968 oli Leida Lepajõe Zootehnika-

teaduskonna dekaan. Tema algatusel ja eestvedamisel

võeti 1966. aastal EPA zootehnikateaduskonda vastu

rühm linnukasvatuse huvilisi.

Ajalehe "Põllumajanduse Akadeemia" 1968. aasta

21. novembri väljaandes kirjutas dots. Leida Lepajõe:

"Esimene linnukasvatusele spetsialiseeruvate üliõpilas-

te õpperühm – 14 üliõpilast – on jõudnud kolmandale

kursusele. Kõige tähtsamaks sammuks spetsialiseeru-

misel on aga senini olnud suvine praktika, nn katse-

tehniline praktika. 18 nädalat viibisid üliõpilased vaba-

riigi suuremates linnukasvatusmajandites. Nad kõik

tegelesid jõukohase uurimistööga; analüüsisid detailse-

malt 1300 muna, määrates iga muna puhul 12 näitajat".

Esimene n.ö linnukasvatajate rühm/lend lõpetas EPA

1971. aastal. Kõik lõpetajad asusid tööle linnukasva-

tuse spetsialistina linnuvabrikus, linnufarmis või põllu-

majandusministeeriumis. Mina oli üks nendest linnu-

kasvatajatest.

Leida Lepajõe kaitses doktoritöö "Kanade liha- ja

munajõudluse hindamine toitainete saagise ja valgu-

väärinduse järgi" 1971. aastal. 1975. aastal sai temast

EPA esimene naisprofessor. Järgnes peaaegu 20 aastat

tööd pedagoogi ja teadlasena. Tema juhendamisel on

kaitsnud kandidaadi väitekirja neli aspiranti. Arvukalt

on ta juhendanud ja retsenseerinud diplomitöid. Tema

heast sulejooksust on trükivalgust näinud mitu mono-

graafiat ja üle paarisaja teadusliku töö. Prof Leida

Lepajõe elutööks oli valguväärinduse uurimine erine-

vatel linnu- ja loomaliikidel ja isegi kaladel. Ta propa-

geeris mitmeid põhimõttelisi seisukohti loomakasva-

tussaaduste toodangu suurendamiseks ja kvaliteedi

tõstmiseks. Millegipärast ei jõudnud aga kõik teadlaste

poolt pakutu praktikasse. Oma sirgjoonelisuse ja

otsekohesuse tõttu jäid mõnedki tunnustused ja kiitused

talle ütlemata ja omistamata...

Prof Leida Lepajõe oli täis tegutsemislusti ja tahet

pidevalt midagi uurida ja analüüsida. Tänu heale suht-

lemisoskusele oli tal palju sõpru nii vabariigis kui

mujalgi. Üliõpilased austasid teda avala südame, hea-

duse ja teadmiste pagasi tõttu. Suuresti päris ta selle

kõik oma emalt.

Leida Lepajõe on ise kirjutanud (1965. aastal) nii:

"Ajal, mida mina mäletan, algas ema tööpäev hommi-

kul kell 4 ja lõppes õhtul kell 11. Nii kestis see aastaid

ilma ühegi puhkepäevata. See ei olnud midagi ise-

äralikku, nii oli see tuhandetel talunaistel. Aga ema pidi

oma koormat veelgi suurendama, sest tal oli kindel

teadmine, et lapsed peavad koolis õppima nii kaua, kui

see neil vähegi võimalik on. Emale oli see üks põhilisi

seadusi. Emalt õpitu hulgas on ka teadmine, et koolis

õppimise võimalustel on nii suur väärtus, et nende eest

võib väga palju ära anda. Tänuga olen mõelnud ka

sellele, et ta õpetas hindama inimestes lihtsust, headust

ja ausust".

Prof Leida Lepajõe seisis alati hea naiste, eelkõige

maanaiste töötingimuste eest. Tema juhendamisel

koostati mitmed diplomitööd lüpsjate tööst ja töö-

tingimustest. Ta propageeris vajadust lühendada maa-

naiste tööpäeva ja pikendada lüpsjate puhkust. 1989.

aastal kirjutas ta ajakirjas "Sotsialistlik Põllumajan-

dus": "Et meie parimad maanaised pühendavad oma

päevast loomadele 9...11 tundi ja lastega suhtlemisele

1...2 tundi, sellega muidugi leppida ei tohi. Suurfarmid

tuleks viia olulises osas meestööjõule ja naistele või-

maldada kodulähedast tööd". Veel kirjutas ta: "Arvesta

loomakasvatuse planeerimisel valguväärinduse erine-

vusi! Valguväärinduse kasutegur on Eesti oludes

piimalehmadel ja munakanadel 20...30%, peekonsiga-

del ja kanabroileritel 15...20%, lihaveistel ja lammastel

3...10%, olenedes suuresti realiseerimisvanusest, noor-

looma intensiivsest söötmisest jt teguritest".

Vaatamata suurematele ja väiksematele edusam-

mudele ning ebaõnnestumistele, jäi Leida Lepajõe eel-

kõige naiseks – teadlaseks. Ta oli teadlane, kes toetus

kahe jalaga maale ja kes suure visaduse ja eestlasele

omase jonniga püüdis parandada meie igapäevast elu.

86 KROONIKA / MÄLESTUSPÄEVAD


Ta oli ka Tartu Põllumeeste Seltsi ning Eesti Põllu-

majanduse Muuseumi asutajaliige, mitmete Tori päeva-

de organisaator.

Argimuresid oskas ta peita tegemistesse, mis aitasid

kaitsta meie kodu, meie tervist, loodust ja esivanemate

tööd. 1983. aasta aprillis toimunud Eesti NSV naiste

kongressi kõnes ütles ta nii: "Praegu õpib EPA-s

statsionaarselt 2400 ning mittestatsionaarselt 1700 üli-

õpilast. Naisi on üliõpilastest ümmarguselt kolmandik,

EPA lõpetanutest ligikaudu pooled, dotsentidest seits-

mendik, professoritest kahekümnendik, laborantidest

peaaegu kõik ja kõikidest teenistujatest, õppejõududest

ja abiõppepersonalist pooled...".

1. septembril 1992. aastal anti Leida Lepajõele

esimese naisprofessorina EPA emeriitprofessori austav

nimetus.

Prof Leida Lepajõe 60-ndaks sünnipäevaks soovisid

talle õnne, tervist ja tegutsemislusti veel paljudeks

aastateks kolleegid põllumajandusloomade aretuse

kateedrist luuletusega:

On tegusid tehtud,

on vaevasid nähtud,

tahtmised teoks tehtud said..

Teadmisi ammutas,

lapsigi sünnitas,

varakult teadlaseks sai...

Energiast pakatab iga ta tegu,

tõest ja proteiinist peab kõige enam lugu.

Ta tõdesid rahvale kuulutab,

mis koorun'nd on uurimistööst,

ta juttu kõik kenasti usuvad,

kuid elu lä'eb mööda tõest...

Et jätkuks tal tarkust ja visadust

sel uutmise raskel teel,

et tudeng ja spets sealt ATK-st

astuks julgelt õigel teel...

Seks õnne ja tervist me soovime

sel kenal kevadekuul,

et säraks päike südames

tal kaua-kaua veel!

Prof Leida Lepajõe oli hingelt visa eesti talunaise

tüüp, kes tegi tööd kindla eesmärgi nimel. Oskus

kolleege ja üliõpilasi innustada ja tööle panna oli imet-

lusväärne. Looduslähedus ja maatöö austamine andsid

talle nii palju jõudu, et ta suutis kätte võidelda õiguse

oma isatalule, mida ta innukalt taastama asus.

Ja siis saabus aasta 1993. Oli 65. juubel... Oli tulemas

teine ja tõsisem töösuvi kodutalus.....

6. mail 1993. aastal lõppes elutee... Teha jäi veel nii

palju...

Poolelijäänud töid kodutalus jäid jätkama lapsed ja

lapselapsed. Teine, kurvem lugu on aga tema teadus-

alase teadustöö jätkumisega...

Mida kõike oleks ta veel jõudnud.....

Prof Leida Lepajõe on jäänud suureks eeskujuks

järeltulevatele põlvedele – loomakasvatajatele ja põllu-

majandusteadlastele. Kindlasti hõljub tema hing siiani

oma kodutalu põldude ja metsade kohal kõiki ette-

võtmisi ja toimetusi jälgides...

Anne Lüpsik,

prof Leida Lepajõe endine õpilane ja kolleeg

KROONIKA / MÄLESTUSPÄEVAD 87


LEO NIGUL – 90

Leo Nigul sündis 27. veebrua-

ril 1928. aastal Järvamaal

Väinjärve vallas (hilisem

Koeru vald) talupidajate pere-

konnas.

Tema koolitee algas 1936.

aastal Väinjärve Algkoolis,

edasi järgnesid õpingud Pahk-

la ja Narva I Algkoolis, kesk-

hariduse omandas ta Rapla

Keskkoolis 1947. aastal.

Teadmistehimulise noormehena astus ta 1948. aastal

Tartu Riikliku Ülikooli Põllumajandusteaduskonna

zootehnika teaduskonda, millest sai 1951. aastal Eesti

Põllumajanduse Akadeemia (EPA) zootehnikateadus-

kond. EPA lõpetas ta 1953. aastal õpetatud zootehniku

kvalifikatsiooniga. Samal aastal asus ta tööle Viisu

sovhoosi, kus ta töötas kaks aastat vanemzootehnikuna.

1955. aastal asus Leo Nigul ennast täiendama Eesti

Loomakasvatuse ja Veterinaaria Teadusliku Uurimise

Instituudis (ELVI) sihtaspirantuuris seakasvatuse eri-

alal, mille lõpetas 1958. aastal.

Dissertatsiooni "Erinevate söötmisviiside mõju põr-

saste kasvule ja arengule" kaitsmise järel omistati talle

põllumajandusteaduste kandidaadi kraad seakasvatuse

erialal ja vormistati tööle samasse instituuti tõuaretuse

osakonda noorema teadusliku töötajana. Järgmisel

aastal viidi ta üle instituudi alluvasse Tartu Eksperi-

mentaalsovhoosi peazootehnik-direktori asetäitja

ametikohale.

Alates 1961. aastast jätkusid Leo Niguli uurimistööd

Kehtnas ELVI (alates 1994. aastast Eesti Põllumajan-

dusülikooli Loomakasvatusinstituut) seakasvatuse osa-

konnas, kus ta töötas pensionile minekuni, jõudes

vanemteaduri, juhtivteaduri ja sektorijuhataja ameti-

kohani. 1966. aastal omistati Leo Nigulile vanemtea-

duri kutse.

Oma teadustöödes on ta uurinud sigade söötmise ja

pidamise, kuid ka aretuse ja seakasvatuse organiseeri-

misega seatud küsimusi.

Suuremahuliste loomkatsete materjalide põhjal val-

mis 1975. aastal doktoritöö, mille Nõukogude Liidu

Kõrgem Atestatsioonikomisjon jättis kinnitamata. Sel-

lest hoolimata jätkas ta teadusuuringuid sigade iso-

leeritud pidamise süsteemi, sigade söötmise, söötade

valgu-energia väärinduse ja söötmistehnoloogia uuri-

mise ning seafarmide rajamise põhialuste väljatööta-

mise alal.

Eesti Vabariigi taasiseseisvumise järgselt kaitses Leo

Nigul 1994. aastal teistkordselt doktoritööd teemal

"Uurimusi kasvavate sigade söödaratsiooonide pare-

mustamisest proteiinisöötade, tööstusjäätmete ja ergo-

troopsete ainete abil" ja talle omistati põllumajandus-

doktori kraad. Doktoritöö hõlmas autori enam kui

kolmekümne viie aasta jooksul tehtud sigade söötmis-

katsete tulemusi ja nende põhjal tehtud järeldusi.

Uurimistöö tulemusi on ta propageerinud arvukates

artiklites, mis on ilmunud vabariiklikes ja välismaa aja-

kirjades. Ta on mitmete raamatute autor või kaasautor.

Tema sulest on ilmunud ligi 350 mitmesugust teadus-

trükist, nende hulgas: "Ratsionaalne põrsakasvatus"

(1963), "Veise- ja seakasvatus" (1981, kaasautorina),

"Loomakasvatus kodumajapidamistes" (1984, kaasau-

torina), "Seakasvatajate teatmik" (1984, kaasautorina),

"Sigade söötmine" (1991, kaasautorina) jt.

Leo Nigul on esinenud ettekannetega vabariiklikel,

üleliidulistel ja välismaal läbiviidud konverentsidel

(Saksa Demokraatlik Vabariik, Leningrad (St Peter-

burg), Žodino) jt.

Ta võttis aktiivselt osa ühiskondlikust tööst, olles

ühingu "Teadus" lektor, Kehtna Näidissovhoosi alg-

organisatsiooni esimees ja ametühingukomitee liige.

Leo Nigul oli Vabariikliku Söötmisalase Uurimistöö

Koordineerimiskomisjoni ning ENSV Agrotööstus-

kompleksi teaduslik-tehnilise nõukogu söötmisgrupi

liige. Ta kuulus ELVI zootehnika teadusliku metoodi-

lisse komisjoni, Suure Valge Seatõu tõunõukogusse,

Eesti Tõusigade Aretusühistu nõukogusse ja paljude

teistesse komisjonidesse. Ta oli loomakasvatustehniku-

mide riigieksamikomisjoni esimees, ajakirja "Sotsia-

listlik Põllumajandus" toimetuse kolleegiumi ja Aka-

deemilise Põllumajanduse Seltsi liige.

Hinnatud teadlasena oli ta oodatud lektor ja nõuandja

vabariigi loomakasvatusspetsialistidele ja tippjuhti-

dele.

Leo Nigulile omistati 1977. aastal Eesti NSV teeneli-

se teadlase aunimetus, 1989. aastal autasustati teda

Eesti NSV Ministrite Nõukogu preemiaga.

Samuti autasustati teda 1954. a Eesti NSV Ülemnõu-

kogu Presiidiumi aukirjaga ja 1970. a NSV Liidu

Ülemnõukogu poolt V.I. Lenini mälestusmedaliga.

Eesti Vabariigi Põllumajandusministeerium hindas

Leo Niguli viljakat teadustööd tema 70. sünnipäeval

1998. aastal tänukirjaga ja mälestusmedaliga "Kalevi-

poeg kündmas".

Leo Nigul oli kirglik jahimees, tema koduseintel oli

näha mitmeid auhinnatud jahitrofeesid.

Leo oli inimene, kes oskas probleemidele läheneda

sügavuti. Ta oli muhe, sõbralik ja särav vestluskaasla-

ne, laia silmaringiga palju näinud ja kogenud inimene.

Kolleegina oli Leo Nigul delikaatne, osavõtlik ja abi-

valmis.

Leo Nigul suri 28. augustil 2008. a ja on maetud

Koeru vanale kalmistule.

Aarne Põldvere

Kalju Eilart

88 KROONIKA / MÄLESTUSPÄEVAD

Agraarteadus : Journal of Agricultural Science 1 XXIX 2018 : 88

AIMUR JOANDI – 70

Aimur Joandi sündis 27. mail

1948. aastal oma vanemate 40.

eluaastal ühena kaksikutest ja

peresse sai siis kokku juba

seitse last. Lapsepõlve veetis

ja sai omad esimesed tööko-

gemused Lemmakõnnu külas,

isa Leo poolt 1933. aastal

rajatud Naadimetsa talus,

praeguses Põhja Sakala vallas

Viljandimaal. Ema Helmi töö-

tas oma kodutalu laudas kol-

hoosi lüpsjana ja Aimur käis emal abis ega pääsenud

kaksikõega ka loomakarjas käimisest. Isa Leo töötas

Vastemõisa metskonnas kraavide ja teetrasside välja-

mõõtjana. Sageli võeti Aimur ka isaga kaasa appi

seadmeid kandma ja loodilatti hoidma. Kooliteed

alustas ta 1955. a Kildu algkoolis. Vahepeal muudeti

kool 8 klassiliseks ja ta lõpetas selle 1963. a esimese

lennu koosseisus. Aastatel 1963–1967 õppis ta Olust-

vere Põllumajandustehnikumis, mille lõpetas diplo-

meeritud agronoomina. 1967. a sügisel immatriku-

leeriti Aimur Eesti Põllumajanduse Akadeemia (EPA)

agronoomiateaduskonna päevasesse õppesse ja 1972.

talvel lõpetas stuudiumi õpetatud agronoomi diplo-

miga. Lõputöö "Ado Johanson Eesti põllumajanduse

arendajana" valmis professor Jüri Kuuma juhendamisel

ja käsitles Aimuri vanaisa Ado Johansoni (1874–1932)

elu ja tegevust. Ado Johanson oli omaaegne tuntud

Eesti põllumajandustegelane, publitsist ning poliitik.

Huvi Eesti põllumajanduse arenguloo vastu viis Aimuri

tööle teaduri ametikohale 1968. a rajatud Eesti Põllu-

majandusmuuseumi, millega oli ta aktiivselt seotud

juba tudengipäevil. 22. detsembril 1972. aastal mobili-

seeriti ta Nõukogude Armeesse, kus teenis kuni 3.

novembrini 1973. aastal, algul noorsõdurina Eesti

pinnal Kloogal, seejärel küllaltki karmides tingimustes

Venemaal Saraatovi lähistel ja paar viimast kuud re-

servohvitseride kursustel Kaasanis. Sõjaväeteenistust

hindas ta ise kui mehistumise perioodi. Vahetult sõja-

väeteenistusele eelnes abiellumine Tartu Ülikooli arsti-

tudengi Marega ja pärast abikaasa õpingute järgset

tööle suunamist maale, läks ka Aimur temaga kaasa

ning töötas aastatel 1976–1980 Jõgevamaal Saadjärve

majandis osakonnajuhatajana ja oli pärast veel mõnda

aega Palal, ohutustehnika inseneri ametkohal. Seejärel

pärast uuesti muuseumisse naasmist algas Aimur

Joandil selle perioodi kõige teguderohkem ja viljakam

aeg. Põllumajandusmuuseumi kogude täiendamise kõr-

val ilmus rohkesti põllumajanduse ajalugu ja muuseumi

tegevusi kajastavaid artikleid aastaraamatutes, ajakirja-

des ja ajalehtedes.

Kuivõrd vanu talutöid käsitlevaid originaalset filmi-

materjali oli saadaval väga vähe, siis otsustati teha pal-

judest tegevustest ammustele töövõtetele tuginevaid

filme. Algul tehti neid koostöös Etnograafiamuuseumi-

ga, kuid kui põllumajandusmuuseumile osteti kaasaeg-

sed filmikaamerad, hakati neid tegema Aimur Joandi

eestvedamisel ise. Nii filmiti puidust freestorude val-

mistamist, Tori hobusepäeva sündmusi, kunstkärgede

tegemist aga ka suurfarmide piimatootmist, muuseumi

kogumistöid jpm kokku 15 filmi. Neist parimaks

õnnestumiseks pidas Aimur Joandi ise "Lina" (1984),

mida näidati ka Eesti ja Rootsi TV-s ja mis kogus

konkurssidel rohkesti auhindu, neist peaauhinnad

Moskvas, Tallinnas ja Liepajas (Läti). Huvi filminduse

vastu viis ta osa võtma filmiamatööride tegevusest, kus

ta sai õpetust mitme professionaalse filmilavastaja

(E. Nõmberg, K. Kiisk) käe all, osales amatöörfilmide

festivalidel ja sõpruskohtumistel Lätis, Ukrainas jm.

Peale filminduse oli tal huvialasid veelgi. Juba põhi-

koolist alates huvitus Aimur fotograafiast, näitemängu-

dest ja oli kodulooringi esimees. Koos vanematega

huvitus jahipidamisest ja mesindusest. Viimane

võinuks olla hiljem ka heaks tuluallikaks mesilasmürgi

kogumise näol. Kuid sellest tuli loobuda, kuna vastava

aparaadi kasutamine muutis mesilased õelaks ning

ohtlikuks nii ümbruskonnale kui endale. Aimur huvitus

ka muusikast. Juba koolipoisina õppis ta mängima viiu-

lit, kitarri ja puhkpillidest baritoni, hiljem ka altsakso-

foni ja trompetit. Mängis ja esines mitmete orkestrite

koosseisus.

Kui hakati uuesti looma talumajapidamisi, tegeles ta

talupidamise propageerija ning organiseerijana ning oli

Tartu Talunike Liidu asutajaid, selle tegevjuht ja aitas

panna aluse ka nõustamissüsteemile. Tema toimeta-

misel anti välja taluliidu kuukirja "Talu". Samanimelist

kuukirja toimetas aastatel 1910–1918 ka tema vanaisa

A. Johanson.

Aimur Joandi rajas ka Tartu maakonna Ülenurme

valda omale Jänesmäe talu, kuhu ehitas perele elumaja,

lisaks kasvumajad ning abihooned. Aimur pidas ka

põldu, kus kasvatas teravilja, rapsi, kartulit ning ühel

aastal ka lina, pidas mesilasi, kasvatas köögivilja ning

marjakultuure. Talutööde kõrval jätkus tal energiat

kirjutamaks nii koduloolisi kui põllumajanduslikke

harivaid artikleid ajalehtedele, eriti maakonnalehes

"Sakala" ja mitmetele ajakirjadele. Teda paelus eriti

kodukandi, Suure-Jaani valla kultuuripärand, samuti

sealtkandist pärit Eesti põllumajanduses ning teaduses

silmapaistvate inimeste elulood. Kokku on tema sulest

ilmunud neliteist monograafiat, neist enamik isikuloo-

lised. Aimur Joandi oli ka Akadeemilise Põllumajan-

duse Seltsi liige, osales innukalt selle tegevuses, aitas

korraldada ka ise mitmeid seltsi ettevõtmisi. Aimur oli

sagedane esineja konverentsidel, seminaridel ja kultuu-

riloopäevadel ning tema toel jätkati prof Jaan Lepajõe

poolt kunagi alustatud kultuuriürituse "Lepakose luge-

miste" traditsiooni endise Suure-Jaani valla Lepakose

talus. Samas jätkas ta Eesti Põllumajandusmuuseumi

rahvaga tihedaid suhteid. Raske haigus viis Aimur

Joandi meie hulgast 25. märtsil 2014. aastal.

Koos arstist abikaasa Marega on Aimur Joandi üles

kasvatanud kolm tegusat poega ja oli ka nende

peredesse sündinud lapselastele igati tubliks vanaisaks.

Jaan Kuht

Documents

Kaastööde esitamiseks ja vabaks juurdepääsuks külastage